MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
文章编号:100020534(2008)0621288207
收稿日期:2007201210;改回日期:2007207202
基金项目:国家自然科学基金项目“东海黑潮三维结构及季节变化研究”
(40406009)资助 作者简介:李燕(1973—
),女,辽宁大连人,高级工程师,硕士研究生,主要从事天气预报工作.E 2mail :L YDW0211@https://www.360docs.net/doc/ef16240910.html, MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
李 燕1-2, 邱崇践1, 薄兆海2
(1.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州 730000;2.大连市气象台,辽宁大连 116000)
摘 要:MM5模式中有多种积云参数化方案可供选择,不同参数化方案及分辨率对降水预报有很大影响。本文利用4种积云参数化方案(GR ,KF ,BM ,A K )对辽东半岛一次大暴雨过程进行试验,结果表明,不同的参数化方案,对强降水落点及强度的模拟,结果差别较大。模拟较好的是GR 方案,最差的是A K 方案;4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场差别较大,其中GR 方案模拟出造成2005年第5号台风暴雨的高低压系统和中尺度气旋;粗网格采用一定的积云对流参数化后,可在一定程度再现一些中尺度特征;4种方案由于闭合假设不同,模拟的云物理特征存在很大差别,这种差别对各种天气要素的准确预报会产生一定的影响。
关键词:MM5模式;大暴雨;中尺度系统;数值模拟;对流参数化中图分类号:P456.7
文献标识码:A
1 引言
许多研究事实已表明,MM5中尺度模式在预报中尺度暴雨上有良好的前景[1]。MM5模式中的湿物理过程方案较多,Molinari 等(1992)[2]及Zhang 等(1994)[3]对中尺度模式中降水过程的描述和积云对流参数化问题作过精辟的评述。还有许多研究[4-8]选择不同对流参数化方案对多个降水个例进行了对比试验。以了解和比较各种参数化方案的效果。由于对流参数化方案的差异,不同方案对暴雨发生的时间、地点、强度的预报是有差异的。因此利用MM5模式进行数值试验研究,特别是作为业务预报应用时,有必要分析、了解和比较各种参数化方案的效果、适用性及合理性,以期达到有效应用之目的。 本文利用MM5模式中常用的4种积云参数化方案(GR (Grell )、KF (Kain 2Frit sch )、BM (Bett s 2Miller )、A K (Ant hes 2Kuo ))对此次过程进行模拟试验,着重对强对流时段的降水进行模拟,以研究不同参数化方案对对流性强降水模拟的影响。
2 天气概况
2005年第5号台风海棠于7月19日傍晚在福
建沿海登陆后,20日在江西省减弱为低压,其外围有较强的偏南暖湿气流,配合西风槽携带的冷空气,造成了自华北向东北的一次强对流性降水过程。7月24日11:00(北京时,下同)辽东半岛开始出现雷雨,25日17:00结束,共31h 。从降水实况图上可以看出(图1),整个暴雨区在金州以南地区,>100mm 的降水有4个站点,其中最多的为旅顺163mm ,03:00～10:00为主要降水时段(>10mm ?h -1)。大连最强降水时段在04:00～05:00(图1b ),降水量达20.4mm ?h -1。旅顺连续4h 降水量>20mm ?h -1(图1c ),其中最强降水时段在07:00～08:00,降水量达36.2mm ?h -1。金州连
续3h 降水量>20mm ?h -1,其中最强降水时段在05:00～06:00,降水量达46.4mm ?h -1(图1b )。此次强降雨过程雨量大、雨势强,并伴有大风,给该地区工农业及交通等造成严重的经济损失。
3 天气形势分析
从7月23日20:00～25日20:00地面、对流层中低层与高层的高度场和流场分布看,200hPa 内蒙古中部为横槽,25日08:00位于渤海海域,39°N 附近有一高空急流存在,大连地区位于高空急流入口区右侧的高空辐散区中,配合低空急流的
第27卷 第6期2008年12月
高 原 气 象PLA TEAU M ETEOROLO GY Vol.27 No.6
December ,2008
上升支,有利于形成深厚的上升气流,造成大连地区大暴雨天气发生。中纬度由平直的西风气流转为两脊一槽型,副热带高压脊线转为南北分布并加强,冷空气不断补充南下,对流层低层渤海内有中尺度其气旋发展加强,地面配合冷暖锋,这种形势维持并加强,25日05:00～08:00低值环流达到最小,使上升运动加强,有利于产生强对流天气。
分析中尺度环流系统可以看出,850hPa在24日08:00～25日08:00在38°N,117°～120°E附近有一中尺度气旋性涡旋,从辽东半岛到朝鲜半岛为一反气旋环流,致使海面上暖湿气流为大连地区不断输送水汽;这一中尺度涡旋在700h Pa图上也很明显,位置稍微偏北2个纬距,而反气旋环流则位于朝鲜半岛;在地面图上则表现为山东半岛和渤海海峡间有一低压中心和冷暖锋。100hPa图上,39°N附近及以南地区开始形成反气旋环流,辽东半岛南部正好位于高层反气旋环流顶部,高层辐散,有利于低层中尺度气旋的加强。造成此时段暴雨和强对流天气的就是低层这一气旋的发展[9]。
4 数值模式
4.1 数值模拟试验设计
采用非静力模式MM5双向相互作用的二重(D1、D2)嵌套网格系统,中心位于118.96°E, 41.44°N,粗网格格距为45km,格点数是101×101;细网格格距为15km,格点数是103×103。模式顶p t=100hPa,σ垂直分层32层。D1域采用30min地形资料,D2域采用10min地形资料。行星边界层方案:D1、D2均选高分辨率的MRF行星边界层方案。显式方案采用混合冰相单变参数方案(Reisner)。辐射过程:均采用NCAR/CCM2辐射方案。模式的初值采用2005年7月24日08:00～25日20:00的T213的1°×1°格点资料,每隔6h 预报场向常规地面资料(4次/d)及探空资料(
2
图1 过程雨量和各站逐时降水量
(a)24日11:00～25日17:00各站点雨量,(b)～(d)24日12:00～25日12:00大连、
旅顺、金州3个代表站实况逐时降水量
Fig.1 Process rainfall and hourly precipitation at stations.(a)rainfall of all stations at11:00on24～17:00on25,
(b)～(d)histogram of precipitation of Dalian,Lüshun and Jinzhou stations f rom12:00on24to12:00on25
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6期李 燕等:MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
次/d)进行张弛逼近。模拟时间为36h,从2005年7月24日08:00～25日20:00。第二重嵌套在外圈启动3h后启动。粗、细网格模拟时间步长为135 s,第二重为45s。在对流参数化方案选择上[10-12],选取了MM5模式中4种具有代表性的对流参数化方案进行模拟试验。这4种方案分别为Ant hes-Kuo(A K)方案、Grell(GR)方案、Kain-Frit sch (KF)方案、Bett s-Miller(BM)方案。
4.2 4种积云参数化方案特点
A K方案[13-14]是由原始Kuo方案(1974年)发展而来的,考虑质量、水汽辐合型假设的参数化方案。主要适用于大格距(>30km)。在该方案中,对流发生在有深厚条件不稳定的层次和低层有大尺度辐合的区域。对流的总量是由垂直积分湿度决定的,对大尺度反馈(加热和加湿的垂直分布)是由对流加热、增湿与积云对流相关的水汽垂直涡动通量辐散的归一化垂直廓线决定。
GR方案[15]是简化的Arakawa-Schubert(A -S)单云模式参数化方案,闭合条件采用与Ara2 kawa-Schubert方案相同的准平衡假设。在Grell 方案中,云被描绘成由上升气流和下曳气流造成的两个稳定环流,对大尺度的加热和湿反馈完全由云顶和云底的补偿质量通量和卷出所决定。网格距10～30km之间较常用。
KF方案[16]与Frit sch-Chappell(F-C)方案类似,但提高了云卷出效应;使用质量守恒的云模式,允许云的边缘与环境相互作用,同时还考虑了云从液态饱和水冻结成云冰的云中冰化微物理过程。
BM方案[17-18]是一个滞后对流调整方案,它调整模式的热力和水汽结构向给定的廓线逼近,该廓线反映由深对流建立的准平衡。该方案较适>
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图2 2005年7月24日08:00～25日20:00对流参数化方案模拟的36h降水量分布
(a)GR方案,(b)KF方案,(c)BM方案,(d)A K方案
Fig.2 36h precipitation distributions simulated convection parameterization scheme f rom08:00on24 to20:00on25J uly2005.(a)GR scheme,(b)KF scheme,(c)BM scheme,(d)A K scheme
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km的格距,但无显式下沉,所以对强对流天气不适用。
5 模拟结果分析
5.1 总降水量对积云对流参数方案的敏感性
图2给出了4种对流参数化方案模拟的36h 累积总降水分布图。与实况进行对比分析可知,不同对流参数化的选择,对于强降水落点、降水强度的模拟影响很大。对于强降水落点的模拟,最大偏差都在一个经距和一个纬距范围内。雨带的走向基本都与实际观测一致,都为北北东—南南西向。4个方案都模拟出了暴雨中心,其中GR方案模拟的暴雨区域在海峡至辽东半岛南端的条状区域,与实况非常吻合,KF方案也在辽东半岛模拟出了一个小范围的暴雨区域,与实况相比范围较小。BM方案模拟出了暴雨区域,但位置在渤海南部,与实况有差别,没有模拟出辽东半岛的暴雨过程。A K方案在山东半岛、渤海海域、辽东半岛模拟的降水量为5～15mm,没有模拟出这些区域的暴雨过程,模拟的暴雨区域在山东省西部,范围非常小,与实况差别最大。由此可见,强降水落点及强度的模拟结果与参数化方案的选取有很大关系。
降水强度的模拟对不同对流参数化方案的选择也有较大的依赖性。对于此次模拟,GR方案(图2a)和BM方案(图2c)模拟的雨量较大,达到80 mm以上,与实况较接近。其它方案模拟的中心雨量都偏小,KF方案(图2b)和A K方案(图2d)雨量都为55mm,与实况相差较远。
由以上分析发现:不同的参数化方案,对强降水落点和降水强度的模拟,结果差别较大。在这两方面都模拟较好的是GR方案,最差的是A K方案。可见此次降水,对流的总量不是由垂直积分湿度决定的,对大尺度反馈(加热和加湿的垂直分布)不是由对流加热、增湿与积云对流相关的水汽垂直涡动通量辐散的归一化垂直廓线决定,而是完全由云顶和云底的补偿质量通量和卷出所决定。
5.2 不同参数化方案对模拟海平面气压场的影响
对比分析
我们在进行天气分析时得到,造成此时段暴雨的主要是地面中尺度气旋,从6h的地面气压场分布可知,这一中尺度气旋是由南部倒槽加强形成的,倒槽从24日20:00开始影响大连南部,25日08:00在渤海海峡和辽东半岛一带形成中尺度气旋,持续到25日14:00,气旋东移。4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场与客观分析有较大差别(图略),只有GR方案模拟出造成这次暴雨的高低压系统,并且都成功地模拟出了渤海海峡和辽东半岛一带的气旋,位置与观测都比较一致;其它3种方案模拟的倒槽偏南,都在山东半岛以南,强度较弱。这可以解释4种方案模拟出的雨带和落区时,GR方案最接近实况的原因,说明动力过程对模拟和预报降水是很重要的。
5.3 不同参数化方案对模拟地面中尺度特征的
影响
在此次降水过程中在渤海海峡至辽东半岛南部地区的上空有一中尺度气旋,图3为25日08:00的4种对流参数化方案模拟的850hPa的高度场和风场,图4为25日08:00的4种对流参数化方案模拟的700hPa的流场。由图3可以看出,4种方案都能模拟出这一中尺度系统,且强度差别不大,但位置差别较大。GR方案模拟的低中心在渤海海峡和辽东半岛一带,与实况一致;KF方案模拟的低中心特别偏南,与实况相差很远,但从风场来看,在渤海海峡有一个风向的辐合,与暴雨区的模拟范围较一致。BM方案在渤海模拟出一个气旋中心,也与渤海的强降水中心相吻合;而A K方案模拟的中尺度气旋位置偏南,与实况差别较大。
由图4也同样可以看出4种方案模拟的这一中尺度系统的情况。A K方案模拟的结果与实况相差较大,辽东半岛是一个反气旋。BM方案模拟出了中尺度气旋,但同样偏南。KF方案和GR方案模拟出了这一中尺度气旋,KF方案模拟的气旋范围小,强度相对较弱,GR方案在气旋的强度和范围的模拟上都是最好。Zhang等[3]曾指出,次网格尺度湿下沉气流可导致在中低层有中尺度涡旋出现,而GR方案和KF方案考虑了次网格尺度湿下沉气流,所以这2种方案能模拟出中尺度气旋。而A K 方案和BM方案未考虑次网格尺度湿下沉气流,故未能模拟出中尺度气旋。结果表明,45km粗网格采用一定的积云对流参数化后可在一定程度上再现一些中尺度特征。
5.4 不同参数化方案对模拟云物理特征的影响
我们沿121°E做云水、雨水的纬向(35°～45°N)剖面图和沿39°N做云水、雨水的经向(115°～125°E)剖面图(图略),并进行分析。从经向剖面图分析发现:使用A K方案和BM方案模拟辽东半岛
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图3 不同对流参数化方案模拟的2005年7月25日08:00D2区域850hPa高度场(m/s)和风场(4m/条)
其余说明同图2
Fig.3 D2area height field(m/s)and wind field(4m/bar)simulated different convection parameterization schemes at08:00on25J uly2005.Others are the same as Fig.2
的云水、雨水含量小于KF方案和GR方案模拟情况,尤其是到达地面的雨水明显少于其它方案。这与上面分析得到的在A K方案和BM方案模拟辽东半岛降水的结论一致。KF方案和GR方案模拟的云底高度比A K方案和BM方案要低,模拟的较低的云水较其它2种相对多。KF方案和GR方案模拟的雨水场都在250hPa以下,雨水分布较相近,都有明显的接地雨水,雨水中心值都集中于600 hPa附近,中心值为1.0g/kg,与KF方案(中心值1.1g/kg)相近。
从纬向剖面图分析发现(图略):使用A K方案模拟辽东半岛的云水、雨水含量明显小于其它3种方案的模拟情况,BM方案模拟的云水和雨水强度和其它2种方案基本一致,只是位置偏南。KF方案模拟的云水在辽东半岛上空900hPa附近有一个小范围的强中心,与模拟的强降水中心一致。GR 方案模拟的降水较好,模拟出从南向北的强降水雨带。
由此可见,显式方案均采用混合冰相单变参数方案(Reisner),不同的积云参数化方案所模拟的云物理特征有较大的差别。在不考虑显示方案以及显示和隐式方案的配置、耦合对云物理场影响的前提下,分析发现:这可能是因为积云对流参数化方案所采用的闭合假设不同,因而对积云整体效应描述不同,由此造成对流凝结和积云引起的热量、水分及动量对可分辨尺度运动的物理场反馈作用的不
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图4 同图3,但为700hPa流场
Fig.4 The same as Fig.3,but for700hPa stream field
同。如除KF方案外,其它方案均没有考虑对网格尺度水物质的反馈作用等。这种差别对定点、定量降水预报有一定的影响,还可以推断出它可能对天空状况、地面气温和湿度等要素的准确预报都会产生影响。对此次降水过程,GR方案模拟的效果较好,可见简化的A-S单云模式参数化方案中,准平衡假设的闭合条件比较适合这次过程的定点、定量降水预报。在这次强对流天气过程中,云被描绘成由上升气流和下曳气流造成的两个稳定环流,对大尺度的加热和湿反馈假定完全由云顶和云底的补偿质量通量和卷出所决定的这种假设。
但是由于影响云物理场模拟结果的不仅是参数化方案的选取,还包括显示方案的选取,以及2个方案的相互配置,这是一个非常复杂的物理场,需要今后做进一步的分析研究。6 结论
(1) 强降水落点及强度的模拟对不同对流参数化方案的选择都有较大的依赖性。不同的参数化方案对强降水落点强度的模拟,结果差别较大。模拟较好的是GR方案,最差的是A K方案。
(2) 4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场与客观分析有较大差别,只有GR方案模拟出造成这次暴雨的高低压系统,并且都成功地模拟出了造成这次强降水的中尺度气旋。这可以解释4种方案模拟出的雨带和落区时,GR方案最接近实况的原因。
(3) MM5模式中GR方案和KF方案考虑次网格尺度湿下沉气流,可在粗网格区域再现一些中尺度特征。因此粗网格采用一定的积云对流参数化
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6期李 燕等:MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
后,可在一定程度上再现一些中尺度特征。
(4) 4种方案由于闭合假设不同,模拟的云物理特征存在很大差别,这种差别对定点、定量降水和天空状况、地面气温、湿度等要素的准确预报会产生一定的影响。对此次降水过程,GR方案模拟的效果较好,模拟出从南向北的强降水雨带。
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Numerical Simulation of Different Convection Parameterization
Schemes in MM5Model
L I Yan1-2, Q IU Zhong2jian1, BO Zhao2hai2
(1.College of Resources and Envi ronment,L anz hou Universit y,L anz hou730000,China;
2.Dalian Meteorolog y B ureau,Dalian116000,China)
Abstract:The MM5model supplies several cumulus parameterization schemes(CPSs),each of which as well as t he differentiating rate influence on t he rainfall forecast very much.This paper carried out an ex2 periment on t he Liaodo ng Peninsula rainstorm p rocess on t he basis of four CPSs(GR,KF,BM,A K)and it is found t hat t he simulation result s of different CPSs on t he point s of severe rainfall and rainfall intensity are quite distinct,wit h t he best result f rom GR and t he worst result from A K.The four CPSs simulate vary air p ressure areas above t he sea level,of which t he GR scheme successf ully made o ut bot h t he high& low air p ressure systems and meso scale vortex gave rise to t he rainstorm.The coarse grid domain can reap2 pear to a certain extent some characteristics of t he mesoscale vortex after adopting CPS.Because t here are different clo sure assumptions in four CPSs,t he simulated cloud p hysical characteristics differ accordingly, hence impact s t he accuracy of p rediction on different weat hers.
K ey w ords:MM5Model;Rainstorm;Mesoscale system;Numerical simulation;Convection parameterization
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信息化教学设计案例模板
信息化教学设计案例样表
一、学习目标与任务的确定 1．学习目标描述 按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度进行描述 2．学习内容与学习任务说明 包括学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重点及难点的分析 3．问题设计 精心设计的问题要能激发学生在教学活动中思考所学的内容 二、学习者特征分析 说明学生的学习特点、学习习惯、学习交往特点等。 三、学习环境选择与学习资源设计 1．学习环境的选择 网络学习环境包括：WEB教室、校园网络、城域网络、因特网等。 2．学习资源的设计 学习资源是指经过数字化处理，可以在网络环境下运行的，并能在线阅读，实现共享的多媒体学习材料。 学习资源的类型包括： 网络课件：适用于知识点的辅助教学 网络课程：整门课程的教学 专题学习网站：某一专题的学习和研讨 案例库：典型个案的分析 题库：单元或课程的练习测试 等等。 3．学习资源内容简要说明 简要说明每个学习资源的名称、网址及主要内容。 网络学习资源的设计必须符合以下四点要求： 具备丰富多样的学习资源； 提供良好的学习交互功能； 进行直观友好的界面设计； 提供活泼生动的教学策略。 四、学习情境的创设 1．学习情境的类型 情境的类型包括真实性情境、问题性情境和虚拟性情境或其他。 2．学习情境的设计 情境创设是指创设有利于对主题意义理解的情境。情境创设必须反映出新旧知识的联系；能够促进学生的思维联想；有利于学生对知识的重组和改造；能够帮助学生知识的同化和顺应。此处要对所选择的某一情境类型做一简要描述 五、学习活动的组织 学习活动的组织包括自主学习的设计、协作学习的设计和教学结构流程的设计等内容。 1．自主学习的设计：支架式学习、抛锚式学习和随机进入式学习
《信息化教学设计方案》模板
信息化教学设计方案模板
课堂教学过程结构设计（可续页） 教学环节教师的活动学生活动教学媒体的作用和 运用 设计意图 导入新课学习新知巩固练习评价修正促进迁移 课 堂 教 学 流 程 图
注释：关于学习活动组织 学习活动的组织包括自主学习的设计、协作学习的设计等内容。 1．自主学习的设计：支架式学习、抛锚式学习和随机进入式学习。 支架式学习：是指围绕事先确定的学习主题，建立一个概念框架，框架的建立应遵循维果斯基的“最邻近发展区”理论，且要因人而异，通过概念框架把学生的智力发展从一个水平引到一个更高水平，就像沿着脚手架那样一步步向上攀升。 抛锚式学习：指根据学习主题在相关的实际情境中选定某个典型的真实事件或真实问题，对给定问题进行假设，通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证，根据论证的结果制定解决问题的计划，实施该计划并根据实施过程中的反馈，补充和完善原有认识。 随机进入式学习：指首先确定学习主题，创设从不同侧面、不同角度表现学习主题的各种情境，学生在自主探索过程中随意进入其中任意一种情境去学习。 2．协作学习的设计：竞争、辩论、伙伴、问题解决和角色扮演 竞争：教师先根据学习目标与学习内容对学习任务进行分解，由不同的学习者“单独”完成，看谁完成得最快最好，然后教师对学习者的任务完成情况进行评论，其他学习者也可以对其发表意见，各自任务完成后，就意味着总任务完成。 辩论：协作者之间围绕给定的学习主题，先确定自己的观点，接着在一定的时间内借助虚拟图书馆或上网查资料，以形成自己的观点，教师对他们的观点进行甄别，选出正反两方，然后双方围绕主题展开辩论，观点论证充分的一方获胜。通过辩论学习者可对问题进一步理解。 伙伴：指协作者之间为了完成某项学习任务而结成的伙伴关系。 问题解决：根据确定的问题，多个学习者组成协作学习小组，根据学习任务分工协作，共同完成某个学习任务，解决问题。问题解决的最终成果可以是报告、展示或论文等。 角色扮演：指由不同的学习者分别扮演指导者和学习者的角色，由学习者解答问题，指导者对学习者的解答进行判别和分析。角色可以互换。有助于对问题的理解有新的体会，还会增加成就感和责任感。
WRF物理过程参数化方案简介
WRF物理过程参数化方案简介(WRF V2) 分类：WRF相关 | 时间：2009-06-19 00:40 | 阅读：508人/次 | 发布者：laiwf 作者：胡向军, 陶健红 ,郑飞 ,王娜,张铁军,刘世祥,尚大成 1 辐射过程参数化 1.1 RRTM长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了Mlawer等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2 Dudhia 短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudhia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3 Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schwarzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1. 5 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL) 短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和Hansen参数化的GFDL版本。用Lacis和Hansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasamori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2 微物理过程参数化 2.1 Kessler暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程,微物理过程中显式预报水汽、云水和雨水,无冰相过程。 2.2 Purdue Lin方案 微物理过程中,包括了对水汽、云水、雨、云冰、雪和霰的预报,在结冰点以下,云水处理为云冰,雨水处理为雪。所有的参数化项都是在L in等人以及Rutledge和Hobbs的参数化方案的基础上得到的,某些地方稍有修改,饱和修正方案采用Tao的方法。这个方案是WRF模式中相对比较成熟的方案,更适合于理论研究。 2.3 Eta Ferrier方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案 王元唐锦赟 南京大学大气科学系，中尺度灾害性天气教育部重点实验室，南京，210093 摘要 当地形次尺度强迫的作用与显式的经典动力作用效应相当时，地形重力波拖曳力对于环流的维持，以及动量和热量通量输送的动力效应变得十分显著。这种地形次尺度拖曳作用项可通过参数化的方法，在动力方程中加入额外的小项而引入数值模式。目前成熟的地形重力波拖曳参数化方法，如第1代基于线性单波理论的参数化方案；以及侧重考虑了临界层作用等因素对拖曳力的额外贡献的第2代参数化方案, 都无法有效表达风速垂直变化引起的波动应力随高度变化的特征。基于上述考虑，本文给出了一个双波参数化方案用于计算地形重力波拖曳中由线性自由传播重力波造成的波动应力的垂直分布。通过二阶WKB近似，它对由风速垂直变化引起的对波动应力的选择性临界层吸收过程和经典的临界层吸收过程做了显式处理；而在不发生临界层吸收现象的地区，则用两个单波同时在垂直方向上进行应力的传播，并利用波饱和标准进行应力耗散。进一步地在真实地形（以大别山地区为个例）条件下的测试结果表明，通过在不同理想风速廓线以及北半球冬季中纬度纬向平均风廓线下对波动应力垂直分布的计算，证明该方案确实能有效地给出应力随高度变化的特征。 关键词：地形重力波拖曳，双波参数化方案，临界层吸收，WKB近似。 初稿时间：2007年6月17日；修改稿时间：2007年7月20日。 资助课题：国家自然基金项目(40575017)，国家重点基础研究发展规划项目(973：2004CB418301)，博士点专项科研基金(2005028035)。 作者简介：王元，从事天气动力学方面的研究。Email:yuanasm@https://www.360docs.net/doc/ef16240910.html, A TWO-W A VE SCHEME FOR OROGRAPHIC GRA VITY WA VE DRAG PARAMETERIZATION Wang Yuan Tang Jinyun Wu Rongsheng The Department of Atmosphere Sciences, Nanjing University·Key Laboratory of Mesoscale Severe Weather/MOE, Nanjing 210093 Abstract When the magnitude of sub-scale ographic forcing is comparable with explicitly ordinary dynamic forcing, the drag effect reduced by ographic gravity wave is to be significant for maintaining dynamic balance of atmospheric circulation, as well as the momentum and energy transport. Such sub scale ographic forcing shouldbe introduced into numerically atmospheric model by the means of drag being parameterized. Furthermore, the currently mature ographic gravity wave drag parameterization, whatever the first-generation (based on lineal single wave theoretical framework) or the second generation drag parameterization (an important extra forcing by the contribution of critical level absorption), they can not correctly and effetely describe the vertical profile of wave stress under the influence of ambient wind shearing. Based on aforementioned consideration, a two-wave scheme was proposed to parameterize the ographic gravity wave drag by freely propagating gravity waves. It starts with a second order WKB approximation, and treats the wave stress attenuations caused either by the selective critical level absorption or the classical critical level absorption explicitly; while in regions where critical levels are absent, it transports the wave stress vertically by two sinusoidal waves and deposits them according to the wave saturation criteria. This scheme is thus used to conduct some sample
信息化教学设计模板1
信息化教学设计模板
附：表格内容说明 一、学习目标与任务的确定 1．学习目标描述 用可观察行为动词从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度进行描述2．学习内容与学习任务说明 包括学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重点及难点的分析 3．问题设计 精心设计的问题要能激发学生在教学活动中思考所学的内容 二、学习者特征分析 说明学生的一般特征、入门技能、学习风格等。 三、学习环境选择与学习资源设计 1．学习环境的选择 学习环境包括：简易多媒体教室、交互式电子白板、多媒体网络教室、移动学习环境等。 2．学习资源的应用 学习资源是指经过数字化处理，可以在网络环境下运行的，并能在线阅读，实现共享的多媒体学习材料。 （1）学习资源的类型包括： 网络课件：适用于知识点的辅助教学 网络课程：整门课程的教学 专题学习网站：某一专题的学习和研讨 案例库：典型个案的分析 题库：单元或课程的练习测试等等。 （2）学习资源内容要点及来源 简要说明每个学习资源的名称、网址及主要内容。 （3）媒体在教学中的作用分为： A.提供事实，建立经验； B.创设情境，引发动机； C.举例验证，建立概念； D.提供示范，正确操作； E.呈现过程，形成表象； F.演绎原理，启发思维； G.设难置疑，引起思辨； H.展示事例，开阔视野； I.欣赏审美，陶冶情操； J.归纳总结，复习巩固； K.自定义。 （4）媒体的使用方式包括： A.设疑—播放—讲解； B.设疑—播放—讨论； C.讲解—播放—概括； D.讲解—播放—举例； E.播放—提问—讲解； F.播放—讨论—总结； G.边播放、边讲解； H. 边播放、边议论； I.学习者自己操作媒体进行学习；J.自定义。 四、学习情境的创设 1．学习情境的类型 情境的类型包括真实性情境、问题性情境和虚拟性情境或其他。 2．学习情境的设计 情境创设是指创设有利于对主题意义理解的情境。情境创设必须反映出新旧知识的联系；能够促进学生的思维联想；有利于学生对知识的重组和改造；能够帮助学生知识的同化和顺应。此处要对所选择的某一情境类型做一简要描述 五、学习活动的组织 学习活动的组织包括自主学习的设计、协作学习的设计和教学结构流程的设计等内容。 1．自主学习的设计：支架式学习、抛锚式学习和随机进入式学习 支架式学习：是指围绕事先确定的学习主题，建立一个概念框架，框架的建立应遵循维
“参数化设计”工作流程分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ef16240910.html, “参数化设计”工作流程分析 作者：杨满丰 来源：《中国科技博览》2015年第35期 [关键词]参数化；设计方法；计算机程序；设计 中图分类号：T3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0333-01 当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计，从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计，参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。 一、参数化设计方法的特点 从方案设计层面上理解，参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素，依据特定规则进行组织与关联，并获得设计结果的设计方法。参数化设计实际上是关联规则的设计，这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式，给这个系统输入条件变量，系统就会依据规则生成结果。 传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来，使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系，制定规则，并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制，这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。参数化设计方法中，设计师并不是通过设计形式来承载功能，而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。 二、参数化设计方法的一般设计过程 1、条件细分 条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。通过对复杂条件因素的细分，设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。它们可以是基本实体单元如砌筑材料，墙、窗户、一个房间等，也可以是一些条件因素，如特定人群的行为、活动、喜好，气候因素，场地条件，人文因素等，细分内容甚至可以是更为抽象的形态构成元素如三维曲面的控制曲线的等。将以上这些与设计相关的各种条件信息，通过分析，找出其中的一种或几种关键
WRF模式物理过程参数化方案简介
第24卷第20期2008年10月 甘肃科技 Gansu Science and Techno logy Vol.24N o.20 O ct.2008 WRF模式物理过程参数化方案简介* 胡向军1,2,陶健红1,郑飞2,3,王娜2,4,张铁军1,刘世祥1,尚大成1 (1.兰州中心气象台,甘肃兰州730020;甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室,甘肃兰州730020; 2.兰州大学大气科学学院,甘肃兰州730000; 3.中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心, 北京100029;4.陕西省气候中心,陕西西安710014) 摘要:文章较全面的介绍了新一代中尺度天气预报WR F(W eather R esearch and Fo recast)模式各种物理过程参数化方案的基本情况,进行了参数化方案选择应用的一些讨论,对模式研究和预报应用时如何选取参数化方案提供了一定的参考。 关键词:W RF;物理过程;参数化;选择应用 中图分类号:P457.6 在数值模式模拟天气过程时,往往由于模式分辨率不足等原因,对次网格尺度的物理过程不能很好的描述,需要诸如辐射、边界层、微物理等物理过程参数化来完善模拟的效果。目前很多参数化方案均来自各种当前较为流行的气象模式所使用的方案,本文介绍的WRF模式参数化方案是目前参数化方案较为丰富,代表性较好的一类。 W RF模式系统是由美国研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究的新一代中尺度同化预报系统,其目的是提高我们对中尺度天气系统的认识和预报水平,以及促进研究成果向业务应用的转化[1]。在未来的研究和业务预报中,WRF模式系统将成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预报精度的工具[2]。邓莲堂[3]、章国材[4]、李毅[5]、汤浩[6]等人已对WRF模式的基本结构和框架情况做了介绍,但并未对其物理过程参数化方案的相关情况做全面的介绍,本文即是在此基础上更进一步的对该模式各种物理过程参数化方案进行简要的介绍,文中以WRF v2版本为基础进行论述,为研究和业务人员根据自己的研究对象而选取不同的参数化方案提供一定的参考。 1辐射过程参数化 1.1RRT M长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了M la w er等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二氧化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2Dudhi a短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudh ia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schw arzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1.5Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和H ansen参数化的GFDL版本。用Lacis和H ansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasa m ori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2微物理过程参数化 2.1Kessl e r暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程, *基金项目:国家自然基金科学基金项目(No.40675078);甘肃省气象局青年科技基金;中国气象局区域中心能力建设项目共同资助
(完整版)数值天气预报习题
大气数值模式及模拟 （数值天气预报） 习题
第一章大气数值模式概论 1．试述原始方程组、全球模式、区域模式和非静力模式之间的区别。 2．试述天气模式、气候模式的主要区别？ 3．区域气候模式、大气环流模式、中尺度模式、陆面模式、边界层模式各有什么特点？
第二章 大气运动方程组 1. 试证明球坐标系中单位矢量i 的个别变化率为 (sin cos )cos di u j k dt r ??? =-r r r 2.试说明局地直角坐标系（即z 坐标系）中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同？ 3．用球坐标导出下面两个方程： (sin cos )cos d i u j k dt r ??? =-r r r tan d j u v i k dt r r ?=--r r r 4.由热力学方程v dT d C p Q dt dt α+=推导出如下方程： p dT C Q dt αω-= ()dp dt ω= 式中v dT C dt 为单位质量理想空气内能的变化率，v C 为空气的定容比热，d p dt α为可逆过程中单位质量非粘性气体在单位时间里膨胀所作的功。Q 为外界对单位质量空气的加热率。
第三章 数值计算方案 1. 什么是差分格式的收敛性和稳定性？二者之间有何关系？ 2. 试证明一阶偏微商u x ??的三点差商近似式： 3(,)(,)213(,)4(,)(2,)22u u x x t u x t x x u x t u x x t u x x t x ?+?-??=?????? -++?-+???-????? 的截断误差为 2()O x ?。 3. 用中央差分将涡度方程 ()()()l l u u u v l t x y x y ?Ω?Ω+?Ω+??++=-+????? 写成有限差形式。设(,)l l x y =，并取水平坐标步长为s δ，时间步长为t δ。 4. 分别对x 轴上的i+1和i+3格点，以d 和2d 为步长，写出一阶微商dF dx 的前差、后差和中央差的差分近似式，以及二阶微商22 d F dx 的二阶中央差分近似式。
参数化设计体会
参数化设计的体会 这篇文字是在原来基础之上做了些修改，供大家参考 1.每次设计之前，需考虑整体方案，最起码要知道该设计用多少零 件，采用何种动作方式，如果不清楚，请不要动手，否则过多返工是不可避免。 2.参数化，是一个很重要概念，我们以前不太重视这种设计方法。 用起来不方便。其实任何产品，包括世上万物都是可以由数学模型组成。我们生活严格来讲就是数学世界。我们数学用的越好，我们就越能在工作中得心用手。但是很多人，习惯经验，不习惯用数学来总结看待问题，所以效率自然不高。废话不多说，希望各位体会。 3.我们方案不复杂，只是一个简单传输系统。大致10个零部件组成， 其中有轴承座两种类型，一种外购，一种非标，自己设计。还有减速机，电机，是外购。外购减速机，一般提供安装尺寸。但是减速机一般不提供功能尺寸，安装详细尺寸，比如定位台，功率在你的设计中到底多少才好。所以各位在设计中必须了解产品更多数学参数，才能进行设计。因为，对自己设计产品还不了解，如何能把它们组装起来? 另外，还有链轮，链条，这是生产线常用的，我们也需要对各类产品型号，功能清楚才行。甚至电机到底选多大才好等等？这些对设计者来讲是必不可少。希望大家多
多在生产实践中多学习，就不多讲了。 4.很多人只是画图，然后做工程图，让其他人审核，然后安排生产。 这是现代化大工厂设计流程。如果各位这样下去，多久才能胜任总工程师，总设计师，大多数人一生就是这样碌碌无为渡过。因为总设计师太少了。很多人就是这样想。但是有的人却是想别人能做的我一定能做的，而且做的更好。希望，大家都做这样的人。 5.这样我们才能有所提高，在工作中，我们不仅画图，还要总结， 如何画的更好，更快，剩下时间学学其它知识。了解工艺，是一个设计师必学课，因为你只有了解你所画零件如何加工出来的，有哪些工艺流程，如何从零件组装成设备，你离总工程师就不远了，甚至，有可能你自己去创造自己未来。当然，仅仅这些还不够，在技术发展的今天，电气，电子，新材料越来越掺入到产品中来，所以，你如果想凭技术立足，我们时间越来越不够用。你必须学更多知识来装备自己。 6.其实，一个好的设计师必须要积累，积累目的就是画得越快越好， 那么就要有自己的零件，部件库，自己的参数库，还要不断把自己的积累分类，就像图书馆那样，容易找到。我希望各位不需要去练习没有用的零件，凡是做的练习都要进到自己库里，在练习中提高自己画图技巧。 7.所以我建议，你的每一个产品，零件都要把参数表倒出来，倒出 来的是xml文件，你可以把它变成excel表格另存。对你画图过程大有参考，设计时需要了解其参数直接插入，观看，省的再去打
MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
文章编号:100020534(2008)0621288207 收稿日期:2007201210;改回日期:2007207202 基金项目:国家自然科学基金项目“东海黑潮三维结构及季节变化研究” (40406009)资助 作者简介:李燕(1973— ),女,辽宁大连人,高级工程师,硕士研究生,主要从事天气预报工作.E 2mail :L YDW0211@https://www.360docs.net/doc/ef16240910.html, MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟 李 燕1-2, 邱崇践1, 薄兆海2 (1.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州 730000;2.大连市气象台,辽宁大连 116000) 摘 要:MM5模式中有多种积云参数化方案可供选择,不同参数化方案及分辨率对降水预报有很大影响。本文利用4种积云参数化方案(GR ,KF ,BM ,A K )对辽东半岛一次大暴雨过程进行试验,结果表明,不同的参数化方案,对强降水落点及强度的模拟,结果差别较大。模拟较好的是GR 方案,最差的是A K 方案;4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场差别较大,其中GR 方案模拟出造成2005年第5号台风暴雨的高低压系统和中尺度气旋;粗网格采用一定的积云对流参数化后,可在一定程度再现一些中尺度特征;4种方案由于闭合假设不同,模拟的云物理特征存在很大差别,这种差别对各种天气要素的准确预报会产生一定的影响。 关键词:MM5模式;大暴雨;中尺度系统;数值模拟;对流参数化中图分类号:P456.7 文献标识码:A 1 引言 许多研究事实已表明,MM5中尺度模式在预报中尺度暴雨上有良好的前景[1]。MM5模式中的湿物理过程方案较多,Molinari 等(1992)[2]及Zhang 等(1994)[3]对中尺度模式中降水过程的描述和积云对流参数化问题作过精辟的评述。还有许多研究[4-8]选择不同对流参数化方案对多个降水个例进行了对比试验。以了解和比较各种参数化方案的效果。由于对流参数化方案的差异,不同方案对暴雨发生的时间、地点、强度的预报是有差异的。因此利用MM5模式进行数值试验研究,特别是作为业务预报应用时,有必要分析、了解和比较各种参数化方案的效果、适用性及合理性,以期达到有效应用之目的。 本文利用MM5模式中常用的4种积云参数化方案(GR (Grell )、KF (Kain 2Frit sch )、BM (Bett s 2Miller )、A K (Ant hes 2Kuo ))对此次过程进行模拟试验,着重对强对流时段的降水进行模拟,以研究不同参数化方案对对流性强降水模拟的影响。 2 天气概况 2005年第5号台风海棠于7月19日傍晚在福 建沿海登陆后,20日在江西省减弱为低压,其外围有较强的偏南暖湿气流,配合西风槽携带的冷空气,造成了自华北向东北的一次强对流性降水过程。7月24日11:00(北京时,下同)辽东半岛开始出现雷雨,25日17:00结束,共31h 。从降水实况图上可以看出(图1),整个暴雨区在金州以南地区,>100mm 的降水有4个站点,其中最多的为旅顺163mm ,03:00～10:00为主要降水时段(>10mm ?h -1)。大连最强降水时段在04:00～05:00(图1b ),降水量达20.4mm ?h -1。旅顺连续4h 降水量>20mm ?h -1(图1c ),其中最强降水时段在07:00～08:00,降水量达36.2mm ?h -1。金州连 续3h 降水量>20mm ?h -1,其中最强降水时段在05:00～06:00,降水量达46.4mm ?h -1(图1b )。此次强降雨过程雨量大、雨势强,并伴有大风,给该地区工农业及交通等造成严重的经济损失。 3 天气形势分析 从7月23日20:00～25日20:00地面、对流层中低层与高层的高度场和流场分布看,200hPa 内蒙古中部为横槽,25日08:00位于渤海海域,39°N 附近有一高空急流存在,大连地区位于高空急流入口区右侧的高空辐散区中,配合低空急流的 第27卷 第6期2008年12月 高 原 气 象PLA TEAU M ETEOROLO GY Vol.27 No.6 December ,2008
信息化教学设计模板(案例)
信息化教学设计模板作者信息 姓名学科电话年级 邮件 单位 教学设计 教学主题23.1图形的旋转 一、教学目标 1.掌握旋转的有关概念，理解旋转变换也是图形的一种基本变换； 2.经历对的旋转的性质的探究过程，通过观察、讨论、实践操作，培养动手能力和合情推 理能力； 3.通过对生活中的旋转现象有关图形进行观察分析、欣赏以及利用几何画板软件进行图形设 计，培养初步的审美能力和探索学习的意识。 二、教学环境 □简易多媒体教学环境交互式多媒体教学环境□网络多媒体环境教学环境□移动学习□其他 三、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技 术？使用这些技术的预期效果是？）200 字 1.在本课的设计中，通过展示“海盗船”微视频，使学生体会数学来源于生活的思想， 并对这种几何变换产生进一步探究的强烈欲望。 2.利用几何画板的旋转变换，对学生猜测的结果进行验证，使学生从生活中有关旋转的 感性经验上升为数学上理性的认识。 3.利用几何画板的旋转变换，通过对基本图形的连续旋转，设计出美丽的旋转图案，培 养学生用数学的意识。 四、教学流程设计（可加行） 教学环节 信息技术支持（资（如：导入、讲授、复习、 教师活动学生活动源、环境、交互手训练、实验、研讨、探究、 段等）评价、建构） 创设情景，导入新课播放视频感受生活情境PPT 中插入微视频
观察物体转动 探索新知，生成概念引导启发，从感性经验 生成概念PPT 自定义动画到理性认识 利用几何画板动 几何画板构造旋转 小组交流，探究性质制作几何画板动画变换，度量角的度 画进行数学实验 数和线段长度 拓展训练，能力提升几何画板旋转变换 课堂练习，自我检测巡视指导利用旋转的性质 PPT 自定义动画解决问题 利用简单图形， 几何画板构造旋转 动手实践，设计图案示范几何画板的使用通过旋转变换， 变换 进行图案设计 课堂小结，提炼归纳总结归纳归纳概括PPT 自定义动画五、教学特色（如为个性化教学所做的调整，为自主学习所做的支持、对学生能力的培养 的设计，教与学方式的创新等）200 字左右 教育技术是一种手段，服从服务于教学；同时，教育技术的发展也会引起教学方式的 变革。在本节课中，笔者力图充分发挥教育技术的辅助作用，促进学生的自主学习，具体 的说，本节课具备以下四个特点： 一是创设情景，引发探究。首先播放一组生活中熟悉的体现运动变化的画面，激发学生的求知欲，为新课的开展创设良好的教学氛围，同时培养学生从数学的角度观察生活，思 考问题的能力。二是过程凸现，紧扣重点。旋转概念的形成过程及旋转性质得到的过程是 本节的重点，所以本节突出概念形成过程和性质探究过程的教学，首先列举学生熟悉的例 子，从生活问题中抽象出数学本质，引导学生观察、分析后归纳，然后提出注意问题，利 用几何画板帮助学生把握概念的本质特征，再引导学生运用概念并及时反馈。三是动态显现， 化难为易。教学活动中有声、有色、有动感的画面，不仅叩开学生思维之门，也打开了他们 的心灵之窗，使他们在欣赏、享受中，在美的熏陶中主动的、轻松愉快的获得新知。四是利 用技术，大胆设计。利用信息技术，学生在掌握旋转定义和性质的基础上，进行大胆创作， 培养学生用数学的意识。
信息化教学设计方案模板
信息化教学设计方案模板 如何制作信息化教学设计方案?那么，下面是小编给大家整理的信息化教学设计方案模板，供大家阅读参考。 信息化教学设计方案模板1 活动名称：有趣的纽扣——中班数学活动 设计意图：鉴于中班幼儿在一日生活中经常能碰到分类这一问题，如给玩具分类，给衣物分类，等等，尽管多数幼儿都能完成简单的分类任务，但这往往都局限于老师的吩咐与要求，因而想通过这样一个数学活动让幼儿能主动探索到可以根据物体不同的性质内容进行分类，并学习到各种分类的方法，同时还能了解到物与物之间都是存在一定的共性的。 活动目标： 1.在活动中主动探索发现分类的方法。 2.学会用多种分类的方法进行分类。 3.训练幼儿的分类能力，培养逻辑思维能力。 活动准备： 1.教具：颜色(红、黄、蓝)，形状(正方形、圆形)，大小(大号、小号)的纽扣若干。 2.学具：幼儿人手一份同上的纽扣。 3.衣服形状的图卡一张。 4.分类操作盘幼儿人手一个。 活动过程： 一、导入主题，激发兴趣。 1.出示各种纽扣，请大家一起来说一说你看到的是怎样的纽扣?(纽扣有三种颜色，有圆的和方的，还有大的和小的。)教师小结纽扣的特征。 2.出示衣服形状的图卡，请幼儿为它按上方形的红色纽扣。
3.幼儿操作，教师小结：在一堆纽扣中一个一个找出来太慢，而且还容易出现错误，因此我们可以先把纽扣分分类，再进行操作时就会顺利多了。 二、游戏活动：找找好朋友。 1.拿起黄色的一正一圆两个纽扣，用纽扣宝宝的口气说：“我们都是黄色的纽扣，所以我们是一对好朋友。”请幼儿小结为什么它们能成为好朋友?(因为黄色是它们共有的一个特征) 2.游戏：找找好朋友。师：“让我们边做游戏边帮纽扣宝宝找朋友。”(以游戏活动的方式激起幼儿积极探索的欲望)教师讲述游戏要求：说出两个纽扣之间的一个相同特征就可以让它们做好朋友。 ①示范活动。教师手拿一个黄色的圆形纽扣和一个蓝色的圆形纽扣说：“你能让它们成为好朋友吗?请你来说一说。” ②集体练习活动。教师分别出示：红、圆与红、正;黄、圆与红、圆;蓝、大与蓝、小;圆、小与正、小;……请幼儿说说它们两两之间都有什么共同的特征。(由于放成一堆的纽扣总类繁多，因而对幼儿来说有一定的难度，因此可通过对单独两个纽扣进行比较，进而出可以作为分类依据的几种分类方法，并由此体现了在活动的难点之处是引导幼儿能主动探索发现分类的不同方法。) 3.教师小结：我们不光可以按照颜色来进行分类，帮相同颜色的纽扣找到好朋友，我们还能按照形状来分，把圆形的纽扣集中到一起做好朋友，还能按照大小帮大个子和小个子的纽扣都找到好朋友。 三、自由分类活动。 1.为自己的一份纽扣分类，可以按照自己想要分的类别进行活动。 2.分好后鼓励幼儿说一说自己是按照何种类别进行分类的。(活动环节三正好将本次活动的重点：学会用多种分类方法对纽扣进行不同形式的分类进行再一次的巩固、强化) 活动延伸： 1.课后为班级里的积木按不同的方式进行分类。 2.由家长带领幼儿到超市里去找找看，超市里货架上的商品都是按什么特征来分类的。 信息化教学设计方案模板2 一、设计指导思想和理论依据
信息化教学设计流程和提供的方案模板
为了每个参训的教师能顺利、优质地完成培训任务。昨天我们学校的培训站长就发了校讯通，并把相关的培训任务上传到了学校网站，今天一大早又集中会议室进行讲解，一步一步地教他们操作的步骤，并告诉他们第一阶段所要完成的任务，具体 “语文教材无非是个例子，凭这个例子要使学生能举一反三，练成阅读和作文的熟练技能。”的理念逐渐成为广大语文老师付诸实践的共识。王尚文教授曾说：“语文教学的聚焦点应该是‘言语形式’即‘怎么说、怎么写’，而非‘说什么写什么’”。语文教学只要守住了“言语形查看全文>> 课堂教学要完成认知目标，就需要解决好“突出重点”和“突破难点”这两个常规问题。在传统的小学语文教学中，解决这两个问题的方法有多种，如通过语言叙述，挂图展示、动手操作、板书解析、讲练综合等途径。然而，当在课堂教学中合理应用信息技术，便会使常规的课堂教学如鱼得水。 内容提要：儿童的言语习得具有很强的情境色彩。他们在情境中会因为情感的驱动而自我、主动、积极地建构自己的言语系统，获得言语生命的发展。因此，在课堂中，依据文本和教学的目标，建构起适合儿童言语习得的情境，即以情境建构的方式来展开教学，组织儿童学习，能够在资源、内 【摘要】略读课文的教学，要积极体现学生的主体地位，提高学生自主学习的能力。学生自主学习由易入难，由表入里，一咏三叹，能深入文章的价值核心，在语言文字中理解生活，又能从语言文字中跳出来，回到现实生活中去，学生在教师的引导下，拜读别人的 多媒体技术是小学语文阅读教学的一个重要的教学手段，借助这一手段，可以促进教学思想和观念的转变，引起教学内容、方法、模式的更新，也形成师生角色的新转化。这样的好“钢”须用在“刀刃”上才能达到乐学、提质、高效的目的。在语文阅读课中怎样运用课件才能提高课堂的效益呢？