2020年6月29日至7月3日，地理科学学部2018级本科生开展了气象与气候实习。受疫情影响，此次气象与气候实习以教师线上教学和学生居家学习相结合的方式进行。来自自然地理与资源环境、地理科学（师范）和人文地理与城乡规划等三个专业的33位同学参加了此次实习，度过了充实的5天。
气象与气候实习是地理科学学部地理学习过程中重要的实践环节，可以加深本科生对刚学过的气象气候学理论知识的理解，掌握地面基本气象要素的观测方法和气候要素时空分析的基本方法，了解气象气候业务的发展和应用现状。在当前防疫抗疫的形势下，气象与气候实习课程教师殷水清副教授、气象气候学理论课程教师谢云教授以及研究生助教田丹丹、邹文月、王茂青和岳天雨，根据学部的部署安排商讨教学方案，确定采用在线教学与学生居家学习相结合的方式，组织学生在家中进行实习。教师讲课内容包括气象仪器与观测、自动气象站观测、气候资料分析，并邀请两位专家做了有关天气图和气候业务的精彩讲座。在学生实践方面，组织学生进行在线气象观测，指导学生利用Matlab进行气候资料分析，并通过腾讯会议和QQ群随时进行答疑和讨论。在老师们的悉心指导和同学们的积极努力下，本次气象与气候实习顺利完成。
本次气象与气候实习的实习内容相比以往有较大调整。由于无法返校，本次实习的气象要素观测部分是殷水清老师在线讲解仪器用法、注意事项和数据整理方法，由在校的助教提前进行气象仪器安装，并每天三次（8:00，14:00，18:00）拍摄仪器照片，学生读取仪器示数并对观测数据进行查算与订正，完成三天的气象要素观测与记录，包括气温、地温、降水量、蒸发量、湿度、气压、风向风速等项目。除此之外，每位同学拍摄实习期间家乡的云照片，并判断云的类型。虽然不能亲手进行仪器布设和观测，但通过照片和视频，同学们掌握了地面基本气象要素的观测方法和数据处理方法，对气象资料的获取过程有了更深入的认识。
|
|
图1 殷水清老师在北师大气象园内讲解地面气象观测
实习中最大的改革是将教学内容的重点放在了用Matlab进行气候资料分析上。由于气象资料的数据量日益增大，用Excel等软件进行气候资料的整理和分析不方便且效率低，因此，指导学生利用Matlab等工具进行简单编程，批量处理气象数据十分必要；另外，掌握Matlab的使用方法和基本的编程技巧，对学生日后在地理学各个方向的深入学习与应用也有极大的帮助。本次实习安排助教帮助学生下载并安装Matlab软件，做了简单介绍和入门指导，然后在6月30日、7月1日和7月2日进行了气候数据下载、气候资料的缺测值处理、积温计算、气温降水风等基本气候特征分析、再分析资料制图、气象序列长期变化趋势分析的示例演示，并随时进行集体答疑和一对一指导。同学们通过这几个实例，熟悉了Matlab的基本操作和气候要素时空分析的基本方法。课程布置了一定量的练习作为课后作业，以加深同学们对上课所学知识的理解，加强利用Matlab处理数据的能力。
|
|
图2 使用Matlab进行气候资料时空分析的案例
7月3日上午，殷水清老师邀请了北京市气象台首席预报员张琳娜老师给同学们做了关于天气图分析和简单天气预报方法的讲座。张琳娜老师利用我国近期的梅雨天气案例，生动地讲解了地面及高空等压线、等温线、湿度区及特殊天气的填图和分析预判；讲座后，同学们积极提出问题并与张老师进行了热烈的交流讨论，课后张老师布置了相应地面和高空天气分析作业，希望同学们能学以致用。7月3日下午，国家气候中心许红梅研究员受邀给同学们带来了‘欢迎走进国家气候中心——关注气候和气候变化’的主题讲座，许老师首先介绍了中国气象局的概况、国家气候中心的职能及业务科研工作，然后通过西北暖湿化、黄河流域生态保护及雄安新区建设等应用服务案例详细讲述了气候变化影响及其评估在国家社会工作中的重要作用。讲座最后，许老师结合自身的求学和科研经历，希望同学们在今后的学习和科研工作中能从科学基础层面、计算机编程等技术层面以及关注科学前沿和国家需要等意识层面去提升自身能力，服务于国家和社会的发展需求。
|
|
图3 张琳娜老师和许红梅老师在线讲座
在新冠疫情的影响下，老师和同学们克服了无法返京返校的困难，充分利用现有条件，掌握了地面基本气象要素的观测方法及数据整理方法，了解了自动气象观测系统的操作，学会了阅读和分析天气图，掌握了气候要素时空分析基本方法，了解了目前气象气候业务的发展和应用现状，基本达到了实习目标。虽然存在无法实地观测、不能实地参观北京市观象台和中国气象局的遗憾，但在特殊时期，同学们学习了Matlab这一重要的数学工具，锻炼了数据处理与综合分析的能力，这对于大家未来的学习是一个巨大的收获。在学习过程中，同学们面对大大小小的困难，没有表现出畏难情绪，而是展现出积极认真的态度和深入钻研的精神，非常值得肯定。殷水清老师和助教的指导与答疑帮助同学们解决了诸多问题，为同学们的顺利学习提供了强有力的保障。谢云老师对课程的设计提出了很好的建议，并亲自参加了气候资料的分析及专家讲座，为课程的改进和同学们的学习提供了巨大的帮助。
1
