《40年,那些“因天”择时的记忆》

  • 来源专题:大气污染防治
  • 编译者: APC
  • 发布时间:2018-10-10
  •  随着近年来古装影视剧盛行,“钦天监”这个原本冷门的古代官署名,逐渐为人熟知。   观察天象、气候,推算节气、时令,制定历法……在农耕时代,大自然的细微变化影响百姓一年收成,甚至一个王朝的兴衰。中国人讲究“天时、地利、人和”,钦天监这一古代“气象机构”正承担着人们心目中那份窥测“天时”的重要任务。   事实上,现代气象工作也与许多重大“时机”的判断息息相关。改革开放40年来,随着我国气象现代化能力的提升,那些“因天”择时的故事仍然值得回味……   一份调研报告推动高考时间提前   1977年,在改革开放元年的前一年,我国恢复了中断11年的高等学校招生统一考试。   因时间紧迫,1977年的高考放在了当年的11月28日至12月25日,时间跨度长达近一个月。到了1979年,我国将高考时间确定在7月7日至9日。   从1979年到2002年,除了1983年的高考推迟至7月15日至17日举行外,其余均在每年7月7日至9日进行。   但改变在2001年11月发生了!教育部宣布,从2003年开始,高考时间由7月提前至6月。对于这样的变动,气象因素正是最重要的原因之一。   原来,在千禧年到来之际,教育部曾就高考时间调整一事,委托中国气象局开展调研。在气象部门提供的调研报告中,对1971年至2000年间,6月10日至20日、7月5日至15日全国省会级城市的最高气温、最低气温、平均气温、平均降水量以及台风发生频率等进行了统计,并以北京、沈阳、上海、广州、武汉、重庆、西安分别作为华北、东北、华东、华南、华中、西南和西北地区的代表开展重点分析。气象专家发现,6月第二候(6月6日至10日)的平均气温,明显低于7月第二候(7月6日至10日);且6月上旬的台风、洪水发生率也比7月上旬要小。   依据这份报告,教育部在反复论证的基础上决定将高考时间前提至每年6月7日至9日。由此,赶考等于“赶烤”的情况得到改观。   北京奥运会开幕时的“气象斟酌”   2001年,北京奥运会申办成功后,国际奥委会最初决定的赛事时间为7月25日至8月10日。这一决定,立即引起了人们的担忧。   北京属于暖温带大陆性季风气候,“七下八上”正是常年的主汛期!这段时间,北京不仅容易出现强降雨,空气湿度大,且容易出现高温闷热天气,极易影响运动员正常发挥。   哪个时期举办奥运会最合适,国家体育总局将目光投向了中国气象局。   北京市气象局气象服务中心主任郭文利回忆说,申奥成功后,国家气候中心与北京市气象局便开始准备北京气候背景分析材料。气象专家按奥运会开幕式在周末举行的惯例,以7月25日至8月10日为第一段拟定时间,直至9月28日分为八个时段,系统分析北京1951年至2001年间的气候背景。   经过对各种高影响天气发生频率及天气舒适度等条件的综合分析后,气象专家最后认为,7月下旬到8月上旬北京正处于高温当中,强对流、突发性天气比较多,不适宜比赛项目开展;相比之下,8月中旬以后北京发生高影响天气的可能性逐渐降低。   “简单来说,如果奥运会推迟至第八个时段举行,平均气温可以比原定时间下降1.7℃,降雨概率下降21%。”郭文利说。   于是,北京奥组委向国际奥委会提出申请,建议将赛事推迟至8月下旬进行。但由于时间与欧美假期以及美国网球公开赛、北美职业棒球联赛冲突,国际奥组委最初坚决反对。经过双方数轮谈判协商,最终,开幕时间延后至8月8日。   2008年7月下旬,北京,一场场滂沱大雨从天而降。不少国际奥组委官员这才感慨道,当初延期的决定是明智的。   为“天宫”征途寻找气象“窗口时间”   “因天”择时,不仅需要从较长时间跨度的历史气象数据中分析预测气候背景,也关系到细至分秒的判断。   40年来,在我国航天事业数次腾飞的背后,都有气象工作者的身影。   2011年9月,我国首艘空间实验室“天宫一号”在甘肃酒泉卫星发射中心准备发射。原定于9月27日23时30分准时发射,然而,天气预报显示,发射场在27日和28日间将有一股冷空气突袭,一时间是否推迟发射备受关注。   据时任酒泉卫星发射中心主任崔吉俊介绍,航天器发射需要找到适宜的“窗口时间”,气象条件也是航天人需要重点考虑的内容之一。冷空气带来的高空风的变化会对火箭发射产生一定干扰,火箭发射对风速要求很高,通常不能超过每秒10米,即风力不能超过5级,否则,起飞时可能左右摇摆,容易出现危险。   为此,气象部门利用全新集合天气预报系统对发射场天气进行实时监测和滚动预报。最终,发射时间推迟至9月29日。   9月29日21时16分03秒,长征二号火箭携带“天宫一号”成功升空;11月,“天宫一号”与“神舟八号”飞船成功对接;半年后,航天员景海鹏、刘旺和刘洋进入“天宫一号”,开启我国航天事业新纪元;2013年,航天员聂海胜、张晓光、王亚平成为第二批入住宇航员……   40年来,中国航天与气象事业相伴而行。2018年,当再次为航天器发射找寻“窗口时间”时,预报员运用新一代气象卫星风云四号观测资料,有效提高了对强对流等天气的预报能力。   “因天”择时,在这一刻,有了全新的含义。

相关报告
  • 《电刺激可以改善人们的工作记忆》

    • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-04-22
    • 在自然神经科学发表的一项开创性研究中,波士顿大学心理学和脑科学助理教授兼博士研究员John Nguyen的Rob Reinhart证明,电刺激可以改善70多岁人的工作记忆,从而提高他们在记忆任务中的表现。与20岁的人无法区分。 Reinhart和Nguyen的研究目标是工作记忆 - 意识存在的心灵的一部分,每当我们做出决定,推理和回忆我们的购物清单时,活跃的部分。莱因哈特解释说,在20世纪30年代末30年代初,工作记忆开始下降,因为大脑的某些区域逐渐变得断开和不协调。当我们到达60和70年代时,这些神经回路已经恶化到足以使我们中的许多人经历明显的认知困难,即使在没有像阿尔茨海默病这样的痴呆症的情况下也是如此。 但是这两个人发现了一些令人难以置信的东西:通过使用电流来无创地刺激失去节奏的大脑区域,我们可以大大提高工作记忆的表现。 在这项由美国国立卫生研究院资助的研究中,他们要求一群20多岁的人和一群60多岁和70多岁的人进行一系列记忆任务,要求他们查看图像,然后,在短暂停顿后,确定第二张图像是否与原始图像略有不同。 在基线时,年轻人在这方面准确得多,明显优于老年人。然而,当老年人通过头皮电极接受25分钟的温和刺激并个性化其个体脑回路时,两组之间的差异消失了。更令人鼓舞的是?记忆增强至少持续到刺激后50分钟时间窗的结束 - 实验结束的时间点。 要理解为什么这种技术如此有效,我们需要看看允许工作内存正常运行的两种机制:耦合和同步。 当不同类型的大脑节律彼此协调时,就会发生耦合,这有助于我们处理和存储工作记忆。缓慢的,低频的节奏 - theta节奏 - 在你的大脑前面跳舞,像管弦乐队的指挥一样。它们回归到更快,更高频率的节奏,称为伽马节律,这些节奏是在处理我们周围世界的大脑区域产生的。 就像一个音乐管弦乐队包含长笛,双簧管,小提琴一样 - 大脑中的伽玛节奏也为电力管弦乐队创造了独特的东西,创造了你的记忆。例如,一个伽玛节奏可能会处理你脑海中持有的物体的颜色,而另一个则捕捉其形状,另一个捕捉其方向,另一个捕捉其声音。 但是当导体与他们的警棍摸索时 - 当theta节奏失去与那些伽马节奏连接的能力来监视它们,保持它们并指导它们时 - 大脑内的旋律开始瓦解,我们的记忆也会失去它们的清晰度。 同时,同步 - 当来自大脑的不同区域的θ节律彼此同步时 - 允许单独的大脑区域彼此通信。这个过程充当记忆的粘合剂,结合个人的感官细节,创造一个连贯的回忆。随着年龄的增长,我们的theta节奏变得不那么同步,我们记忆的结构开始磨损。 Reinhart和Nguyen的工作表明,通过使用电刺激,我们可以重建这些随着年龄增长而倾向于出错的途径,通过恢复大脑内的信息流来提高我们回忆经验的能力。并且不仅仅是老年人能够从这种技术中受益:它也为年轻人带来了希望。 在这项研究中,14名年轻成人参与者在记忆任务方面表现不佳,尽管他们的年龄很大 - 所以他还召回他们来刺激他们的大脑。 莱因哈特说:“我们发现那些在20多岁时更年轻的表现不佳的人也可以从同样的刺激中受益。” “我们可以提高他们的工作记忆力,即使他们不是60或70年代。” 他补充说,耦合和同步存在于一个连续统一体中:“这并不像有些人不会和那些情侣结婚。” 在光谱的一端,具有令人难以置信的记忆的人可能在同步和耦合方面都很出色,而患有阿尔茨海默病的人可能在这两方面都有很大的困难。其他人介于这两个极端之间 - 例如,你可能是一个弱耦合器,但强大的同步器,反之亦然。 莱因哈特强调,当我们使用这种刺激来改变神经交响乐时,我们不只是做一个小调整。 “这与行为有关。现在,[人们]以不同的方式执行任务,他们更好地记住事情,他们感觉更好,他们学得更快。这真是非凡。” 展望未来,他预见到他未来的各种应用工作。 “这为潜在的研究和治疗方案开辟了一条全新的途径,”他说,“我们对此感到非常兴奋。” Reinhart希望通过将其应用于动物模型来研究电刺激对个体脑细胞的影响,并且他对重复刺激剂量如何进一步增强人类大脑回路感到好奇。然而,最重要的是,他希望有一天他的发现能够为世界上数百万患有认知障碍的人带来治疗 - 特别是那些患有阿尔茨海默病的人。 ——文章发布于2019年4月12日
  • 《海洋科技快报2019年第1期(总第40期)》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:海洋科技快报编辑组
    • 发布时间:2019-02-11
    • 本期目录 项目规划 国际海洋科学家联手促进珊瑚恢复 德国投入870万欧元研究海洋最富产区 国际资讯 警惕深海“淘金热” 科学家提出重建全球海洋温度历史变化的方法 研究进展 Nature:融化的冰盖将大量甲烷释放到大气中 Science:海洋变暖的速度可能比预想的更快 Science:太平洋拥有长久记忆力 海洋深处正在降温 新型机器人可以通过视觉和听觉感知浮游生物 海洋生物对海洋变化的适应性研究 海藻养殖的生物种植保护