淺談氣象科普場館建設(shè)

氣象科普場館是氣象科普知識向公眾傳播的重要載體之一，特別是近年來數(shù)字視頻技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展，為氣象科普場館的設(shè)計帶來了新的靈感、新的思路。集趣味性、互動性、科學性于一體的新型氣象科普場館更能激發(fā)公眾了解氣象、學習氣象防災(zāi)避險知識的興趣，成為電視、電臺等傳統(tǒng)媒體和微信、微博、網(wǎng)站等新媒體之外的一個非常重要的氣象科普宣傳陣地，本文就氣象科普場館建設(shè)的五大原則、四大功能設(shè)計作簡單介紹。五大原則是指趣味性、互動性、安全性、先進性、實效性；四大功能包括本地氣候、氣象常識、智慧氣象、防災(zāi)減災(zāi)。

科普是科技和教育之間的一個交叉環(huán)節(jié)，科普教育作為面向社會開展的科學知識、科學精神和科學技術(shù)成果的普及性教育，主要立足于提高國民科學素質(zhì)，在21世紀的今天，世界上各個國家和各級政府都越來越重視科普教育工作，大力推進科普場館的建設(shè)?？破請鲳^作為對社會公眾進行科普教育、宣傳和知識普及的公共場所和重要設(shè)施，如何進行這些科普基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展，最大程度地發(fā)揮科普場館的教育功能，提高社會公眾的科學素質(zhì)，對于我們廣大科技教育工作者來說，都是十分值得思考的。近年來，全球氣候變暖和極端氣象災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)趨勢日益嚴重，社會進步和經(jīng)濟發(fā)展又使氣象與人們的生產(chǎn)和生活關(guān)系更加密切，公眾對氣象的關(guān)注程度越來越高，對發(fā)生在身邊的災(zāi)害性天氣尤其關(guān)注，這就使得氣象科普宣傳工作在提升社會公眾應(yīng)對氣候變化和防災(zāi)減災(zāi)意識及能力方面的作用越來越突出，為滿足社會公眾提高自身科學素質(zhì)的迫切要求，氣象部門以科學普及氣象防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化知識為重點，通過加快推進氣象科普場館建設(shè)，完善公共場所氣象科普功能，面向公眾開展氣象科普教育宣傳[1]。下面以河北為例就氣象科普場館的建設(shè)原則、功能設(shè)計做簡單介紹。

氣象科普場館的建設(shè)原則

趣味性

傳統(tǒng)的氣象科普場館大多是圖文形式的氣象知識介紹，參觀者只能瀏覽、觀看，很可能過后就忘，很難留下深刻的印象。新形式的氣象科普場館，采用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、多媒體等新技術(shù)，打造有趣的氣象科普展品，激發(fā)體驗者積極主動地參與其中的濃厚興趣，體會氣象知識的無窮奧妙。

互動性

隨著新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，公眾的閱讀習慣也發(fā)生了根本性的改變，在氣象科普場館設(shè)置上，力求突出“互動”“體驗”，改變傳統(tǒng)科普場館的靜態(tài)特征，體驗者通過參與互動，融入到各類氣象科普項目的展示中，親臨自然現(xiàn)象重現(xiàn)場景，感受大自然的神奇魅力，科普效果比傳統(tǒng)科普場館更明顯[2]。

安全性

由于在氣象科普場館的設(shè)計上突出趣味性、互動性，體驗者與展品有頻繁的接觸和互動，因此，展品的安全可靠性顯得十分重要，無論是硬件系統(tǒng)還是軟件系統(tǒng)（包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件）都必須具有一定的安全可靠性。

先進性

氣象科普場館內(nèi)的設(shè)施、展品相對固定，一旦安裝投入運行，可能至少運行3～5年的周期，因此，在技術(shù)上要有前瞻性，既能反應(yīng)目前流行的，具有時代性、先進性的科技，又具有相對的可持續(xù)性，至少3～5年不會被淘汰，始終保持技術(shù)前沿。

實效性

新形式的氣象科普場館在展品設(shè)計上要適應(yīng)目前和今后長時間內(nèi)服務(wù)對象的需求，在趣味、互動的基礎(chǔ)上追求科普效果最大化，填補傳統(tǒng)的科普場館無法實現(xiàn)、無法做到的科普效果，以保證實用性。

氣象科普場館的功能設(shè)計

氣象科普場館按主題可劃分為河北氣候、氣象常識、智慧氣象、防災(zāi)減災(zāi)四大區(qū)域。通過新媒體技術(shù)、影視動畫技術(shù)、虛擬模擬技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、視頻摳像技術(shù)、電子沙盤、觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)智能互動等手段，加以燈光布局，營造活潑、明快、充滿科技感的氛圍，介紹河北的氣候特征、常見天氣現(xiàn)象、氣象防災(zāi)減災(zāi)等氣象知識，突出各類天氣現(xiàn)象的知識點和視覺互動體驗的綜合效果。

河北氣候

1）氣候特征。以電子沙盤的形式介紹河北省的氣候特征，通過氣溫和降水兩個主要因素描述河北氣候帶的屬性，以及因此形成的動物、植被特點，包括對農(nóng)業(yè)果木、河流水利的影響，決定了本地具有地方特色的獨特農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)生。

2）自然風俗。地域和氣候環(huán)境的變化往往導致人文生活環(huán)境的變化，燕趙大地經(jīng)過歷史的積淀變遷形成自己獨有的風俗習慣，突出具有河北地方特點的具有豐富科技人文特色的主題內(nèi)容，以體感互動形式實現(xiàn)，觀眾可以選擇不同內(nèi)容交互查詢體驗[3]。

氣象知識

1）大氣層結(jié)構(gòu)。通過新媒體介紹地球五個大氣層，分別是對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。體驗者可以在模擬大氣空間的環(huán)境中選擇性觸控交互，以顯示不同大氣層的氣壓、溫度等氣象要素，同時列出與知識點對應(yīng)的各種問題，引導體驗者帶著問題互動。

2）地球上的水循環(huán)。展示地球水循環(huán)的整個過程，包括水蒸氣的上升——云——形成降雨——雨滴的形成——冰川河流湖泊地下水，以及河流海洋整個水循環(huán)的大過程。利用數(shù)控電子沙盤成像互動，演示水循環(huán)過程，體驗者可以隨意的建造高山、河流、湖泊、大海等，科普內(nèi)容結(jié)合背景畫面，動靜組合。

3）天象奇觀。通過電子翻書的形式展示大自然中各種奇特有趣的天氣現(xiàn)象，讓觀眾一窺“天象”，盡情體驗“觀云測雨”的樂趣。展示內(nèi)容包括極光、海市蜃樓、多日現(xiàn)象、佛光、異形彩虹等大自然的奇觀。

4）氣象小百科。采用互動拼圖、AR圖像識別技術(shù)與多媒體播放器互動，介紹各種天氣現(xiàn)象，體驗者選擇不同問題代碼放到圖像識別區(qū)，系統(tǒng)將會識別代碼內(nèi)容，然后開始播放對應(yīng)的圖文或視頻內(nèi)容。主要內(nèi)容包括：熱點氣象、霧、霾、氣壓、降雨量、氣流、閃電、暴雨、大風、龍卷風等。

5）雷電小知識。介紹雷電形成的原因、防御辦法以及避雷針的防雷原理。體驗者進入特制的雷電通道后，會遇到各種類型的雷電，當體驗者的防御辦法出現(xiàn)錯誤時會通過傳感裝置發(fā)出警告信號，同時說出正確的防御辦法，體驗者重復體驗，直到防御辦法正確。

6）緊急避險。通過壓力系統(tǒng)將體驗者的動作與計算機互聯(lián)，采用影像FLASH技術(shù)模擬出暴雨、大風、雷電、冰雹等多種惡劣環(huán)境，通過互動體驗掌握正確的應(yīng)急避險技能，每個場景都有多種緊急避險方法，測試體驗者是否能選擇正確的避險方式，達到普及氣象應(yīng)急避險知識的效果。

7）人工増雨。體驗者通過按動按鈕向屏幕中的積雨云發(fā)射炮彈，擊中后積雨云會自動降雨，并通過雨量筒記錄降雨量，同時通過軟件互動模擬真實的人工降雨過程，寓教于樂，體驗者即能體驗到游戲的樂趣，又能豐富人工增雨方面的氣象知識。

智慧氣象

1）虛擬翻書。通過投影成像的原理模擬科普讀本，體驗者只需要空中揮手翻頁，即可實現(xiàn)翻書閱覽的效果，形式新穎、內(nèi)容豐富、視覺沖擊力強、模擬效果逼真。

2）小球大世界。體驗者會看到在宇宙星空中慢慢轉(zhuǎn)動的地球，以及地球上各種各樣的天氣變化，如云圖、氣溫、降雨、霧霾等；顯示海洋的溫度變化、全球地震發(fā)生的頻率、級別、分布區(qū)域等，還原印尼海嘯、福島海嘯在海洋上的波浪移動變化等；介紹宇宙星空中的各種星球，是集天文、氣象、海洋、地震等多學科于一體的綜合性多媒體知識寶庫。

3）氣象機器人。氣象機器人可以回答各種氣象知識相關(guān)的問題，并通過豐富的面部表情與體驗者互動，在吸引眼球的同時更能活躍現(xiàn)場氣氛，具有在指定區(qū)域漫游、手臂運動、自主導航、觸屏交互、引領(lǐng)參觀、才藝表演等功能，觀眾可以通過觸摸屏、語音、遙控器、遠程網(wǎng)絡(luò)等渠道與機器人進行人機交互，了解相關(guān)的氣象知識。

4）氣象數(shù)據(jù)實時可視化。介紹氣象數(shù)據(jù)的采集與分析過程，利用氣象數(shù)據(jù)可視化集成軟件觸控演示，觀眾可精準查詢?nèi)我獾攸c當天的各類天氣實況和天氣預報，通過科技與創(chuàng)意的融合，將單調(diào)、乏味的專業(yè)氣象數(shù)據(jù)圖形化、可視化，具備交互能力，并快速獲取有價值

信息。

5）氣象演播室。為公眾提供“我當氣象主播”的體驗機會，通過攝像機捕捉人的動作，并實時摳像，把體驗者和電腦輸出的背景畫面融為一體，體驗者可以在大屏幕里看見自己當氣象主播的效果，參與節(jié)目錄制后，還可現(xiàn)場拍照分享，做一次氣象科普義務(wù)宣傳。

防災(zāi)減災(zāi)

河北省主要氣象災(zāi)害有暴雨洪澇、高溫、干旱、寒潮、冰雹、大風等。通過大型電子沙盤展示河北省的地形地貌，山川河流、農(nóng)田水利、城市區(qū)域，各種氣象觀測站點、預警系統(tǒng)。演示當氣象預警發(fā)生時，氣象災(zāi)害的概率分布，哪些地區(qū)會形成洪澇災(zāi)害，哪些地區(qū)的農(nóng)業(yè)易受影響等等，按不同類別劃分，通過觸控操作臺來切換不同的內(nèi)容，體驗者一目了然，將抽象的氣象預警演示為現(xiàn)實場景，激發(fā)公眾對氣象預警的重視程度，達到科普宣傳的目的。

關(guān)于科普場館后期發(fā)展的思考

科普場館的主體建設(shè)完成之后，如何進行后期的運營管理，對于它們的可持續(xù)性發(fā)展是十分重要的?？v觀國內(nèi)已經(jīng)建成的各大科普場館，普遍存在著“重建設(shè)、輕管理”的現(xiàn)象，因此，才導致了很多科普場館“熱熱鬧鬧建設(shè)，冷冷清清運營”的局面。為了避免科普場館建成開館以后“一年熱、二年冷、三年少人問津”的現(xiàn)象，后期的運營管理起著關(guān)鍵性作用，這是科普場館建設(shè)工作的繼續(xù)和發(fā)展，是與工程建設(shè)和內(nèi)容建設(shè)同等重要的工作。

科普場館作為國家宣傳科普知識、提高國民科學素質(zhì)的公益性非盈利機構(gòu)，決定了它的運營管理理念的不同。目前國內(nèi)很多科普場館已經(jīng)納入財政撥款范疇，對公眾實行免費開放，各大科普場館應(yīng)充分利用政策支持，依托館內(nèi)資源，如舉辦臨時展覽、開展展項設(shè)計服務(wù)、配套服務(wù)、產(chǎn)品開發(fā)等多渠道創(chuàng)收。

結(jié)論

氣象科普場館具有場所固定的局限性，所以，在其功能設(shè)計上要突出“活”，變被動接受參觀為主動體驗，緊抓當下公眾關(guān)注的氣象話題和閱讀體驗習慣，不需要刻意的死記硬背，在體驗中自然而然的將氣象科學知識融入到心里，悄悄地印在腦海里，現(xiàn)實中遇有相同的氣象災(zāi)害會下意識的去正確防范，這就是體驗式氣象科普場館的目標。

參考文獻

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（作者簡介：成海民，河北省氣象服務(wù)

中心。）