气象,这一与人们生活息息相关的领域,蕴含着无穷奥秘与科学知识。在3月23日世界气象日,来自太原市迎泽区双塔北路小学、迎泽区第三实验小学、迎泽区马庄小学、尖草坪区第二实验小学的40余名山西晚报小记者,走进山西省大气探测技术保障中心,深度参与到世界气象日系列活动之中。
A 气象实验室:揭秘气象数据的来源
活动伊始,小记者们拿着写满问题的笔记本,在晋中信息学院远景学院志愿者的引导下,首先来到气象检定实验室。这里存放着各式各样精密的气象仪器,是保障气象数据准确性的关键所在。气象站工作人员别出心裁,扮作小兔子,为小记者们生动展演避雷针尖端放电原理实验。工作人员抛出一个有趣问题:“在日常生活中,避雷针是保护建筑物免受雷击的重要装置。它们通常被设计成尖锐的针状,而不是圆球状。雷针前端为什么是针尖状的呢?可不可以是圆球状的呢?毕竟圆萝卜、尖萝卜都是萝卜呀。”小记者们齐声响亮回答:“不可以!”工作人员微笑着解释:“对!避雷针被设计成针尖状其实和静电场的分布有关。在静电学中,尖锐的物体更容易聚集电荷,这是因为电荷在尖端处会密集分布,形成所谓的‘尖端放电’现象。避雷针的尖锐形状正是利用了这一原理,它能够更有效地集中电荷,增强对雷电的吸引力。”
小记者们了解到,山西省气象计量站是全省气象部门唯一的省级气象计量站,也是省市场监管局授权的法定计量检测机构。这里不仅承担气象仪器的检定任务,还为社会各类气象仪器提供计量服务。随后,小记者们了解土壤水分观测仪自动检测系统、气压自动检测系统、湿度传感器检定仪等一系列专业设备。工作人员耐心讲解这些设备的功能和检定流程,并着重强调:“只有经过严格检验、质量合格的设备,才能被投入使用,这样才能确保气象数据的精准无误。”
在风洞实验室,小记者们大开眼界。工作人员向大家展示风洞的检定过程,风洞系统融合大数据、人工智能、机械控制等多种先进技术,最高风速可达70米/秒。当风速达到30米/秒时,工作人员介绍:“这已经接近12级大风的风速了!”小记者们屏息凝神,透过玻璃窗,看到实验室内小屏幕上的数字显示为30,耳边传来呼呼的风声,仿佛置身于狂风肆虐的场景中。小记者郝晨羽提问:“老师,那90米/秒是几级风呢?”工作人员回应:“当前最高风速是70米/秒,风速超过70米/秒之后就没有定义了。风洞是一种利用人工手段产生和控制气流的实验设备,不仅可以模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,还能测量气流对实体的作用效果,以及观测各种物理现象。”这场生动的实验演示,让小记者们对气象科技的神奇之处有了更深刻的认识。
B 气象观测实践基地:感受气象仪器的“神奇力量”
跟随志愿者的讲解,小记者们来到地面观测场。这里陈列着风速风向仪、百叶箱、翻斗式雨量桶、太阳辐射计、雪深测量仪等各式各样的气象仪器。大家兴奋地围在仪器旁,纷纷指着自己感兴趣的设备,抛出一个又一个问题:“这个铁筒是做什么的?”“这个是不是太阳板?”“这怎么有个像飞机一样的东西?”在风向测量仪下,大家对风向的名称展开一番讨论,究竟是看风吹向哪边?还是看风从哪边吹来呢?最后讲解员老师给出答案,风向的名称是根据“风从哪个方向吹来”决定的。“这个像一片片叶子叠起来的装置叫百叶箱,这里面有温度传感器和湿度传感器,是测量温湿度的。”在一个白色的百叶箱前,志愿者老师打开装置,手指着装置内部的两根竖状管,用通俗易懂的语言,为小记者们详细介绍这些仪器的工作原理及数据采集过程。跟随志愿者的脚步继续学习,大家还了解到,雪深测量仪在冬天能够通过激光探头来测量雪深,这样就能与雨量筒相互补充,将全年降水量统计到位。
小记者们听得入神,纷纷拿出笔记本认真记录。他们还时不时回答一些有趣的问题,积极与志愿者老师互动交流。“你们知道为什么要测量地温吗?”“因为地温高了会烫脚!”小记者尤雅楠抢答道。“你说得对!但地温最重要的作用,是指导农业生产。比如冬天土地被冻住,农作物就没办法生长了。最近地温升高了,播种之后植物就能生根发芽啦!”志愿者老师说。
C 气象应急设备体验:科技助力让生活更美好
了解了实验室和观测场让人眼花缭乱的仪器,小记者们对气象科技的神奇之处已经有了初步的了解,而接下来的体验更是让他们大开眼界。在工作人员的带领下,他们来到停放着各类特种车辆的场地,其中包括MMEOS(Mobile Meteorological Emergency Observation System),即机动气象观测系统,这是一种专为应对自然灾害和紧急情况设计的移动气象观测设备。它能够快速部署到灾害现场,实时采集气象数据,为应急响应提供科学依据。
工作人员介绍:“MMEOS机动气象应急观测系统就像一个移动的气象观测站,它能够快速部署到灾害现场,实时采集气象数据,为应急救援提供科学依据。”小记者们听得入神,纷纷拿出笔记本认真记录。他说:“这个系统不仅小巧灵活,而且自带电源,可以在各种复杂环境下持续工作,非常适合在地震、森林火灾等突发灾害现场进行气象监测。”
小记者们对这个“高科技小能手”充满兴趣,他们围着工作人员,提出一个又一个问题:“这个系统是怎么工作的?”“它能监测哪些气象数据?”工作人员耐心地一一解答,并邀请小记者们现场体验MMEOS的操作。小记者们兴奋地围在设备旁,仔细观察传感器的布置和数据采集的过程,不时发出惊叹声:“原来气象监测可以这么灵活!”
D 气象科普知识讲座:感受气象与生活的紧密联系
为了让小记者们对气象科学有更全面的了解,工作人员还组织了一场内容丰富的科普讲座。讲座围绕“风的形成”这一主题,深入浅出地讲解了风是如何形成的,人类生活能够如何利用风能,风又会造成哪些负面影响。
通过介绍,小记者们了解到风是流动的空气,正是由于地球表面的吸热能力不同,导致不同地理位置的地表温度与海平面之间形成温差,风才得以形成。为了让讲座更加生动有趣,工作人员还向小记者们演示了蜡烛加热风车的实验。大家新奇地观察着一个小风车原本停滞在竖棍上,随着底下蜡烛的加热,自己就转动了起来。风车转动的一瞬间,全场欢呼,大家像见证了一个伟大的发现!“为什么风车会转动呢?”工作人员提出这个问题。“我知道!是因为热空气上升,冷空气下降,冷热空气会对抗,所以风车才转动!”小记者们纷纷举手,抢着要回答自己的发现。
实验结束后,山西省大气探测技术保障中心工作人员送给每位小记者一套手工用品,大家在鱼状的纸兜表面画上自己喜欢的图样,再用绳子将纸兜系在铁杆上,当一阵风吹过,鱼状的纸兜里载满了风,就在空中飘了起来。小记者们在户外奔跑着,感受着风的存在。
这次气象日采访活动,小记者们满载而归。他们不仅揭开了气象预报的神秘面纱,还深入了解气象预报背后的硬核科技,学到了课堂上难以接触到的气象科学和防灾减灾知识。一颗颗热爱科学、崇尚探索的种子在他们心中生根发芽。
山西晚报记者 李婕