入乎其內
自然科學論著是對自然科學現象、科學知識和原理等具有研究性的論文和著作。閱讀自然科學論著,要注意感受論著中體現的嚴謹的科學精神。我們可以從以下幾點來閱讀自然科學論著: " " "一、整體閱讀,了解概要
1.抓住關鍵概念
自然科學領域有一些專屬詞語或者不常見的科學用語,用以表達該領域的基本概念。這些概念是閱讀自然科學論著的知識基礎,需要我們準確理解,這樣才能進一步清楚作者的判斷和推理。
首先要抓住相關闡述,理解關鍵概念的內涵。從文章中找出對這一概念進行界定或解釋的語句,然后進行歸納總結。
其次是加強聯系,把握關鍵概念之間的聯系。比如《自然選擇的證明》中“物種只是特征顯著而穩定的變種,而且每一物種開始時都只是變種”表明,“物種”從屬“變種”,另外“自然選擇學說”與“特創論”是對立關系,“自然選擇”與“適者生存”是因果關系。理順關系,文中的知識網絡就清晰起來了。
2.梳理行文思路
閱讀時,一方面要篩選出關鍵概念,可以通過圖示法呈現其關系,串珠成線,明確表達的概要;另一方面,同學們還要注意抓住文章總領句、過渡句、總結句,梳理出行文思路。
二、精析論證,準確把握
1.把握論證邏輯
分析觀點與事實的關系,把握事實論證的邏輯。觀點是作者對事物或問題的看法或感受,事實是實際發生或已知存在的事件、信息。正確的觀點需要客觀事實的支撐。觀點與事實之間可以是“假說”與“證實”、“結論”與“依據”、“原理”與“解釋”等關系。
分析前提到結論的推理,把握道理論證邏輯。前提到結論的推理,可以是一般到個別的演繹推理,可以是個別到一般的歸納推理,還可以是個別到個別的類比推理。如《自然選擇的證明》中“如果物種是獨立創造的,而變種是由次級法則所產生的,上述相似性就變得頗為離奇了”,由前提“物種是獨立創造的”和“變種是由次級法則所產生的”,推斷出結果“雜交的后代無法遺傳父母特性,不具有相似性”,而事實卻是具有相似性,以此反過來證明獨創論的荒謬。這里采用了演繹推理,又結合歸謬法,得出讓人信服的結論。
2.理解主要內容
同學們要先整體閱讀,后精析論證,抓住核心信息,理清行文思路,在充分理解的基礎上,嘗試用一句話概括文章主要內容。《自然選擇的證明》一文,就通過準確運用概念、使用舉例論證和對比論證的方法,證明了“自然選擇學說”的科學性,指出“特創論”是一種錯誤理論。
出乎其外
天氣預報面臨的新挑戰和應對策略
◎丁一匯 柳艷菊 徐 影 諶 蕓
現代天氣預報技術在過去幾十年中取得了長足的進步,現在的7d預報與20世紀80年代3d的預報精度相近。更大的數據集、更好的實時數據及計算能力的持續提高,使預報員能夠以更高的精度模擬極其復雜的天氣系統,使得預報時效更長、預報精度更高。但是,另一個新出現的重要問題是氣候變暖對天氣預報的影響。目前,氣候變暖不但改變著大氣環流的基本態或氣候態,而且改變了極端天氣事件發生的頻率和強度。全球氣候已經進入極端事件廣發、頻發、強發的氣候變化“新常態”,這直接或間接影響了3-10d或15d的天氣預報精度的改進速度。未來數值天氣預報將如何發展?這是以數值預報為基礎的現代天氣預報必將面臨的一個新挑戰:
(1)氣候變暖使天氣系統的不確定性及復雜性增加,因而精確預測未來天氣變化的難度也相應加大。譬如,由于北極以更快的速度增暖,從而改變了北半球中高緯經向溫度梯度和氣壓梯度,進而影響中高緯度的大氣環流,這種變化不僅影響了風暴、阻塞和急流等關鍵天氣系統的強度、位置,還可能改變了我們對這些系統的傳統天氣學物理概念模型的理解。
(2)隨著氣候變暖,不同尺度天氣系統的相互作用和相互影響也在發生變化,這要求我們將地球系統作為一個整體來考慮,深入探究熱帶海盆間相互作用及其與中高緯度地區的遙相關性,以及熱帶信號如何影響中緯度地區的天氣可預報性與動力學過程等。
(3)隨著氣候變暖的加劇,傳統的氣象觀測方法已不足以滿足對全球各地區天氣和氣候變化的精確預報需求,尤其是在極端天氣事件的預報上,對觀測的準確性和時效性提出了更高的要求。氣候變暖對天氣和氣候極端事件的影響顯著,通過觀測和歸因研究已經確定后者以更快的速度響應氣候變暖,并量化了氣候變暖的貢獻與增加的風險,這些研究成果將直接影響1天至2周高影響天氣預報精度的改進速度。
為了應對氣候變化,迎接挑戰,必須擴大我們的視野,拓展研究領域去應對這個新問題。未來的天氣預報技術尚需關注以下方面的發展,包括更高級的計算機模型以及衛星和地面觀測技術的發展。這些技術的進步可以從初始場改進、計算模型更趨于真實以及計算效率不斷提高等方面改進和提高天氣預報準確率,尤其是極端天氣的預報準確率。
(1)加強全球范圍內衛星和地面觀測技術的發展,在更多地區建立完善的觀測網絡,并采用空天地的立體觀測和新型的探測技術(如遙感、傳感器等)進行高精度數據獲取及共享。
(2)開展多源觀測資料的融合分析,加強對極端天氣事件發生發展規律和形成機理的研究,科學認識和理解氣候變化趨勢及極端天氣事件的可預報性,從而為極端天氣預報技術的研發乃至推動極端天氣預報產品信息的實際應用提供參考。
(3)發展更加精細化、智能化和高效率的基于物理機制和動力統計相結合的異常天氣的預報模型和方法,并充分發揮預報員的經驗智慧和綜合研判能力。
(4)加強數值天氣預報模式的改進和計算效率的提高,加強數值模式與人工智能大模型的融合研究,進而為未來極端天氣預報技術提供指導和支持。
總之,天氣預報與氣候變化密切相關。氣候變暖不僅增加了天氣預報的復雜性,也推動了相關技術的進步?,F代天氣預報業務必須不斷適應這些變化,以提供更準確、更及時的氣象預報服務。
(選自《氣候變化研究進展》2024年6期,有刪改)
◆賞析
選文在問題的提出上邏輯清晰,開篇以天氣預報技術進步對比引出氣候變暖這一關鍵變量,點明其對預報精度改進速度的制約,結合北極增暖、極端天氣等實例,將抽象挑戰具象化,凸顯研究的緊迫性。在方法解決層面,從觀測技術、發展預報模型與方法到提高預報模式與計算效率構建了完整的解決方案,既立足現有技術,又前瞻前沿科技,體現系統性與創新性。除此之外,文內用詞精準也體現專業深度:“天氣環流”“數值天氣預報”“氣壓梯度”等術語準確描述了氣象學中的各種概念與現象。