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雾霾的特征范文1
[摘 要] 近年来,“购买服务”这一政策工具逐渐被应用于学前教育领域。购买方式是购买服务政策制度的重要一环,对政策的实施效果有着关键影响。从理论和实证研究的结果来看,“直接购买”与“间接购买”各有其特点、优势和问题。地方政府在制定和实施“购买学前教育服务政策”时,应审慎考虑国外的经验、教训,园地制宜地选择购买方式,并注重配套措施的完善。
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关键词 ] 购买服务;教育券;购买学位
“购买服务”这一政策工具源自西方政府公共服务供给模式的转变,指政府将原来直接提供的公共服务事项,通过直接拨款或公开招标等形式,交给有资质的社会组织来完成,最后根据中标者所提供服务的数量和质量,支付服务费用。近年来,国家出台的多项指导学前教育发展的政策性文件都提出了“购买服务”的思想。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出:“改进非义务教育公共服务提供方式”。《国务院关于当前发展学前教育的若干意见》更是明确提出,“采取政府购买服务、减免租金、以奖代补、派驻公办教师等方式,引导和支持民办幼儿园提供普惠”。进一步分析各地探索的“购买学前教育服务”政策,可以发现各地所采用的购买方式存在差异,既有以购买学位方式进行的直接购买,也有采用经费补贴(分类资助)的直接购买,还有利用幼儿教育券通过家长间接购买的方式。实施“购买学前教育服务”政策的其他国家和地区也存在着类似的做法。这些不同的购买方式究竟有何区别?哪种购买方式更有效、更适宜?回答这些问题,需要我们对购买学前教育服务政策运行机制的购买方式进行深入分析。
一、不同购买方式的作用机制
购买学前教育服务作为一种财政政策工具,通过直接调节服务提供者(托幼机构)的收入或服务消费者(幼儿家长)的购买能力,从而间接影响不同主体的社会经济行为,进而影响学前教育领域的经济活动变化,以实现相应的目标。
(一)“直接购买”的作用机制
在各国“直接购买”学前教育服务的政策实践中,购买学位和分类资助是两种最主要的购买形式,其具体作用机制有所差异。
1.购买学位的作用机制。
一般来说,购买学位的政策是这样运行的:政府按照一定的资质、质量标准对参与购买服务的机构提出具体的要求,并依照一定的合法程序(一般是托幼机构提出申请,政府依据相应标准对托幼机构进行审核),通过竞争性购买的模式,有差额地选定最终参与购买服务的托幼机构。换言之,申请机构即使符合政府的基本要求也未必能最终获得合同。在签订了合同以后,符合资格的幼儿在政府的指导或安排下,进入托幼机构当中,免费或缴纳部分费用,托幼机构则按照合同要求,为幼儿和家长提供有质量的服务。政府按照合同规定评估机构所提供的服务质量,然后向达到了服务质量要求的托幼机构发放拨款或减免税收、租金、水电(与幼儿入学人数挂钩),最终实现增加学位供给、提高学前教育质量等政策目的。
2.分类资助的作用机制。
政府分类资助的运行机制一般是:首先,政府针对特定目标,对机构提出具体的资质要求。托幼机构提出申请,政府经过审核,审批机构的资格。与购买学位不同,托幼机构获得资格的过程一般是非竞争性的,且政府对托幼机构的要求较为宽松。此后,托幼机构按照政府的要求,实现既定的政策目标,如增加在偏远地区的学前教育供给,提高教师工资、资质等,政府依照合同规定,发放拨款。拨款金额可以与人园幼儿数挂钩,也可以不与之挂钩。
(二)“间接购买”的作用机制
从理论上来看,作为“间接购买”主要方式的教育券的运行机制如下:首先,家长向政府申请获取教育券的资格,政府在审核家长的申请后向其发放教育券。家长持教育券,将幼儿送人符合规定的托幼机构。托幼机构收集了教育券以后,政府兑换教育券,向托幼机构拨款。通过引入教育券,公立机构的垄断地位被打破,家长购买能力和选择权的增加会导致市场竞争加剧,学前质量得到提升,同时服务供给也呈现多样化和有活力等特征。但是,教育券在实施过程当中究竟能不能实现提高质量等目标,还受到家长选择能力、教育券面额设定等多种因素限制。
二、不同购买方式的特点
究竟是通过补助需求方、间接购买,还是补助供给方、直接购买一直是学界激烈争论的问题。如果我们把补助需求方间接购买和补助供给方直接购买看做一个连续体的两端,可以发现二者各有侧重。
(一)对机构限制的差异
一般而言,采用“直接购买”方式时,政府要与托幼机构达成协议,也因此会对托幼机构提出更多的限制。如美国的Pre -K项目对申请参与购买学位的非公立托幼机构就提出了相对严格的资质要求、质量规定。佐治亚州认证幼儿保育机构的要求是班级规模不能超过26人,师幼比为l:18,但要参与Pre -K项目“购买学位”的托幼机构的班级规模则应在18-20人以下,师幼比为1:10。纽约州要求参与Pre -K项目“购买学位”的托幼机构必须聘用有教师资格证的幼儿教师,对不参加“购买学位”计划的同类机构的相关要求则要低一些。政府对参与“分类资助”的托幼机构的限制相对“购买学位”而言,一般要弱一些,但仍会对机构的资质、教育质量或是运营方案等有所限制。如香港特别行政区在1995年起开始实施、2001年修订的“幼儿园资助计划”,就规定参与该计划的幼儿园必须满足非营利、学费要求和教师薪资要求。澳大利亚向私立托幼机构提供的设立补贴,要求机构在政府确定有需要的场所选址,并接受使用儿童照顾补助方案资助的儿童。
而以教育券为代表的面向需求方的“间接购买”方式,从增加家长选择的角度来考虑,会尽量减少对机构不必要的管理和限制,以实现服务的灵活性和多样化。如香港幼儿教育券在政策设计时,就明确指出,“基于公币并非透过津贴形式拨予幼稚园,而是直接提供予家长,因此参加建议的学券计划的幼儿园,不会被视为受资助机构。我们不会把受资助机构在运用公币(例如采购货品或服务)时须遵守的标准规定,施加于参加建议的学券计划的幼儿园,我们只会公布最佳做法,供该等幼儿园参考。”,
可见,就直接购买而言,需要政府设定一定的标准和筛选进入购买程序的机构,并主要由政府来保证购买学前教育服务的质量;就间接购买而言,由于将服务的选择权下放给家长,因此将更多依靠市场机制来保证学前教育服务的质量。因此,在采用“间接购买”方式时,政府对机构的管理和限制更少。
(二)对顾客回应性的差异
政府购买学前教育服务实现了对自身服务安排者与生产者身份的剥离,政府成为服务安排者,托幼机构是服务生产者,幼儿及家长是服务消费者。在直接购买时,主要是政府选择服务生产者,消费者和生产者之间的直接联系较差;间接购买时,主要是消费者选择服务生产者,消费者和生产者之间的直接联系较强。萨瓦斯曾指出,“消费者和生产者之间的直接联系还可以提高服务的回应性,消费者具有选择余地时尤为如此。当消费者成为服务安排者的时候,这种关系会居主动地位。”南此可见,相对于直接购买而言,间接购买给消费者提供的选择余地更大,因而间接购买比直接购买使得托幼机构更愿意回应消费者的需求。回应的积极性主要体现在三个方面:其一,服务的供给由市场机制调节,反映家长的需求总量;其二,机构更愿意根据家长的需要提供多样化的服务;其三,在家长有更多需求的地区提供更多的服务,反之亦然。
三、各种购买方式的影响
从各国和地区购买学前教育服务的现实案例来看,直接购买和间接购买各有利弊,没有一种投入机制能解决所有问题。
(一)对学前教育质量的影响
如果仅从学理上分析,很难对究竟哪种购买方式更能保证学前教育服务的质量下定论。理论上,教育券通过下放选择权给家长,家长选择最有吸引力的儿童保教服务,可以迫使市场更多地供给优质低价的儿童保育服务。而支持直接购买的学者则认为,通过政府对机构资质的限制、效果的评估以及认真的筛选,能有效保证供给服务的质量。
但如果考虑到学前教育市场的特殊性,我们就不得不重新审视上述推论。加大竞争能提升学前教育质量的推断,是建立在理想市场假设之上的。在一个理想的市场当中,消费者能对产品质量作出准确的判断,选择适合的产品,市场会积极回应消费者的需求,供给高质量的服务。但是,学前教育市场并不是一个理想的市场,因为其中存在着严重的“信息不对称”问题。 家长要正确评价学前教育质量存在诸多困难,学前教育信任品的特征也决定了家长做人园选择时很难获得托幼机构质量信息。同时,与学前教育服务的其他特征如便利性、价格等相比,家长可能并不那么看重质量维度的差异,由此导致家长可能不一定选择有质量或者质量高的托幼机构。若没有相关的引导和规范,在一个不完美的市场当中,就容易形成“劣币驱除良币”的问题,学前教育质量不仅不会提高,甚至可能下降。
同一政策背景下,同时采用“直接购买”和“间接购买”的实践案例能在一定程度上说明这两种购买方式在现实中对学前教育质量的影响。美国各州政府利用联邦和州的公共资金来分担幼儿保育支出的一部分,主要是支持低收入家庭的儿童保育。在1990年联邦政府提出使用教育券的要求以后,大多数州都倾向以教育券的形式为低收入家庭提供支持,但仍有一些州使用的是购买学位的形式。实证研究发现,在同时采用“教育券”和“购买学位”两种政策支持幼儿保育的加利福利亚州,直接购买服务的幼儿保育质量更高。
在同一个地区一段时期内,由一种购买方式向另一种购买方式转变所造成的影响也能从另一侧面说明两种购买方式对学前教育质量的现实影响。澳大利亚在20世纪90年代开始从向非营利性机构提供运行补助转向为幼儿及家长提供补助。保育券的实施造成了营利性机构数量的大幅增长,2005年由澳大利亚研究中心开展的全国性调查显示,在师幼关系、课程等方面,相较于基于社区的儿童保教中心,营利性托幼机构提供的服务质量最低,甚至没有为儿童提供足够多的食物。这也就意味着,在从“直接购买”向“间接购买”转变以后,澳大利亚幼儿保育机构的质量让人担忧。
(二)对学前教育服务总量与多样化的影响
分类资助政策通过直接作用于供给方,藉由一定的制度设计,鼓励新设符合需求的托幼机构,支持托幼机构的运转,实现特定区域学前教育供给的增长。购买学位也直接作用于供给方,以稳定的公共财政投入分担了学前教育成本,吸引社会力量的投入。教育券则是作用于需求方,通过增加家长的有效需求和购买力,在市场机制调节供求关系的平衡作用下,使得供给总量增加。此外,以购买学前教育服务形式出现的增量投入无疑在给市场传递政府发展学前教育的决心,引导社会大众重视学前教育,激发民间个人或社会组织投入学前教育的热情,从而实现学前教育供给总量的增长。
若从服务的多样化、灵活性来考虑,以教育券为代表的间接购买形式要明显优于直接购买的政策,因为教育券加强了消费者(幼儿及家长)与托幼机构之间的直接联系,同时对托幼机构在课程等方面的限制较少,因而托幼机构为了在竞争激烈的市场中赢得消费者的青睐,获得教育券所带来的经费,就需要且能够灵活地回应家长的需求。例如,在美国密尔沃基市教育券计划实施以后,学校为了满足学生的特殊需要提供了多种教育方案,包括双语教育方案、多元文化方案、职业教育方案、针对处境不利儿童的教育方案等。反之,直接购买学位政策往往对机构提出相对严格的质量标准,如此不可避免地会对服务的多样化和灵活性造成负面影响。
(三)对服务供给体系的影响
在学前教育服务体系中,主要由公立机构还是私立机构提供服务,主要由营利性机构还是非营利性机构提供服务,都受到学前教育公共政策环境的影响。在购买服务政策中,“直接购买”和“间接购买”都会对供给主体产生影响。首先,从二者的特点来看,前者对机构的限制性更强,因此采用“直接购买”更有可能保证供给主体力量对比的稳定性;后者则多经由家长选择,政府有意调控的因素较少,所以更可能产生供给主体力量对比的变化。其次,在“直接购买”的政策中,各国政府多倾向于给非营利性机构提供资助。而“间接购买”本意在增加公立和私立托幼机构间的竞争,也就不太可能会限制私立机构甚至是营利性质的私立机构。因此,以教育养为代表的“间接购买”更可能带来供给主体力量对比的变化,更可能导致私立托幼机构和营利性托幼机构的增加。例如,美国有些州的幼儿保育券认可家庭日间托育服务,由于这类服务的“沉入成本”较低,因此实施幼儿保育券以后,这些州的家庭日间托育服务力量大大增强。在实施了幼儿保育券计划以后,澳大利亚儿童保育服务提供的主体力量从非营利性质向营利性质转变,非营利性组织的市场占有率从1991年的58%下降到2002年的25%。荷兰实施了幼儿教育券以后也有类似的结果。在1999-2001年间,80%的托幼机构是非营利性质的,但到2006年则下降到不足50%。
当然,需要指出的是,教育券的实施并不必然带来营利性机构力量的增长。如香港的学前教育券只认可非牟利性的学前教育机构,因此在实施幼儿教育券以后,香港地区非牟利性的学前教育机构的数量有所增加。又如台湾的幼儿教育券只认可立案机构,从而迫使部分未立案的托幼机构不得不立案(即注册)。同时,供给主体力量的变化也与家长的选择偏好和其他背景性因素有关,例如英国的学前教育券虽然也认可多种类型的机构,但由于公立部门的“教育券扩大化”行为以及家长对“幼升小”的担忧,使得更多家长选择了公立小学附设的学前班,入读私立部门的幼儿数量反而减少,部分私立托幼机构甚至因为难以维持而倒闭。
(四)对学前教育公平的影响
“直接购买”和“间接购买”都对学前教育公平的实现有积极影响,首先体现在,就读于不同类型托幼机构的幼儿平等地享受公共教育资源。藉由这两种购买方式,就读于非公立托幼机构的幼儿也能受益于公共教育资源的投入。一些国家和地区的教育券经费原本只投入公立学校,向非公立机构购买服务能为公私立机构的竞争和公共教育资源的分配提供相对公平的环境。则其次,两种购买方式都能用于促进处境不利学前儿童教育公平的实现。购买学位、教育券政策若将受益群体限定为低收入家庭子女,直接补助政策将公共财政投入到主要为低收入群体服务的托幼机构,都有助于保障幼儿在人园起点上的公平。但是,部分教育券政策并未将受益群体限定为低收人家庭,而是普及性地发放低水平的教育券,这使得不同收入水平的家长所获得的实际选择能力不等,使得低收人家庭只能“选择”质量低下的学前教育。
(五)对学前教育可负担性的影响
政府购买学前教育服务政策,一般是随着政府对学前教育重视程度、投入水平提升的趋势而出台的,其作为政府投入学前教育的方式,也在分担着学前教育的成本。在成本相对稳定的情况下,政府和社会分担越多,家长分担部分就相应减少。购买学位政策通过补助机构,要求机构提供免费或低收费的学位,间接减轻了人园幼儿家庭的经济负担;教育券则是直接将经费补助发放给家长,用以抵免部分或全额学费,直接减轻了入园幼儿家庭的经济负担。分类资助通过投入机构.分担了机构在师资培训、教师薪水、购买设备材料等方面的成本,从而使得托幼机构在提高质量的同时将学前教育的收费维持在可负担的范围内。
但是学前教育市场的复杂性使得实现学前教育服务费用可负担的目标并不容易,特别是实施教育券政策很可能会给托幼机构带来提高保教收费的预期,使得家长的负担不减反增。如澳大利亚幼儿保育的收费水平在实施教育券政策以后迅速提高。以全天日托中心的每周收费为例,从1991年到1999年家长自行负担的部分平均每年提高6.5%,期间涨幅高达59%。2000年以后,幼儿保育价格上涨更为厉害,其增长速度远远高于其他商品和服务的增长。、当然,这与政府相关配套措施不完备也有关系。同样是实施幼儿教育券政策的香港,对托幼机构的收费调整做出了明确规定,台湾、美国更是对托幼机构财务明细的公开和审计等作出了系统规定,这就在一定程度上避免了托幼机构不断提高幼儿保教收费水平的行为。
(六)对学前教育资源布局的影响
直接购买学前教育服务可以引导托幼机构在特定地区提供服务,或者拨款给特定地区的托幼机构,以维持其运作。澳大利亚对托幼机构的设立资助和维护资助就属于此类。一般来说,这些特定地区是偏远地区、农村地区,人口较少,学前教育服务的购买力远不如高收入地区和城市地区。因此,直接购买的方式能够弥补市场调节的问题,有利于实现不同地区学前教育的均衡发展、学前教育资源的合理布局。
而在教育券系统中,由于缺少政策引导和调节,托幼机构是自发响应消费者需要的,因此与自由市场类似,托幼机构特别愿意满足高收入地区和城市家长的需求。例如荷兰在实施幼儿教育券以后,托幼机构多从欠发达的地区转移到有更高购买力的地区。澳大利亚也有这样的趋势,20世纪末其经济欠发达地区托儿中心关闭了数百个。由此可见,如果教育券系统的设计越接近自由市场,对机构的限制和引导越少,越有可能出现学前教育地区发展的不平衡,低收入地区和偏远地区幼儿的入园要求越难以得到保证。
(七)对学习背景多元化的影响
从理论上来看,教育券较之直接购买,特别是购买学位政策,有助于不同阶层的融合和学习背景的多元化,不容易形成种族隔离。出于监管方便的原则,在政府拨款和契约购买项目当中,政府倾向于与那些愿意大规模接收处境不利儿童的机构达成协议,或者是那些地处经济贫困地区的托幼机构。这可能会造成儿童家庭收入、种族的隔离。耶鲁大学从事法律与公共政策研究的教授苏珊分析了20世纪70年代和80年代早期政府的直接拨款和契约项目,发现“这些项目的种族和阶层隔离要高于其他机构”。由于决定权下放,家长的选择范围更广,因而教育券能减少这种经济和种族隔离的情况:,加州儿童发展政策咨询委员会的执行副主任也指出,“教育券能够使不同经济背景的儿童共同学习”。
但这并不意味着教育券一定能解决学习背景多元化的问题。首先,招收中等收入以上的机构未必愿意招收低收入家庭和有特殊需要的儿童,特别是报名人数超过实际招生人数的学校或托幼机构。智利发放教育券以后,高收入家庭的家长不愿意让子女与低收人家庭的子女在同一个学校和班级就读,学校也因此会有“选择”学生的行为。其次,由于教育券面值设定较低和未包含交通费用等原因,低收入家庭的幼儿也不具备经济实力进入中等收入家庭幼儿聚集的学校,因此实施了教育券政策的托幼机构仍然可能存在经济和种族的隔离。
四、对我国的启示
(一)注重政策与研究的关系
“任何教育活动或决策,均不能只是基于实践者的某种哲学或信念,而必须基于科学证据”,这已经成为很多国家和地区制定和实施学前教育政策的基本原则。购买学前教育服务政策本质上是政府财政投入政策,而财政投入政策的制定务必要遵循学前教育的规律,要解决该不该投入、在什么情况下投入及如何投入等问题。购买服务政策中的购买方式解决的是财政投入方式问题,从其他国家和地区的经验来看,他们十分重视不同购买方式对学前教育事业的影响,从理论研究和实证研究层面进行了较为深入的探讨。对于“购买服务”这样一个起源于西方国家、制度设计较为复杂的政策工具,要将其应用于中国的社会经济文化背景,更需要突出研究的作用,以研究服务于政策的设计、实施与评价。
(二)关注不同购买方式的影响
综合上述理论和实证研究的结果,可知采用“直接购买”和“间接购买”政策各有利弊。直接购买服务更能保证学前教育服务的质量,更容易为特定群体和特定地区(偏远地区)的人群使用,能在一定程度上增加学前教育服务供给的总量和保证学前教育服务的可负担性,但是不利于学前教育服务的多样化,服务质量监管的难度与花费都较大。而间接购买服务有利于学前教育服务供给总量的增加,有利于保证学前教育服务的多样化和灵活性,增加家长的选择,相对减少种族隔离,监管难度与花费相对较小,但实施该政策难以保证和提高学前教育服务的质量,容易造成供给主体的变化和地区之间供给的不平衡。
(三)因地制宜确定购买方式
地方政府应结合本地区的实际情况,因地制宜地确定购买学前教育服务政策的目的,由此出发选择恰当的购买方式。如果政策的目的旨在解决“入园贵”,为民众提供有质量的、普惠性的学前教育服务,则可以考虑“普及性”或“针对性”地向经过筛选的民办园提供生均拨款或租金减免,以购买学位。如果旨在解决局部地区的学前教育供给不足、师资水平较低等问题,则可以采取向机构发放分类资助的方式。如果重点在于补助家长,且希望增加家长的选择权,则可以使用教育券。总体来看,由于当前我国学前教育发展的主要任务是提供全覆盖、保基本的学前教育公共服务,因此重点宜采用直接购买的方式。在条件允许、资源充足的地区,则可以重点考虑解决家长的选择权问题。
雾霾的特征范文2
关键词 霾日数;年际变化;四季变化;山东济南;1961―2014年
中图分类号 P427.1+22 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0208-03
Abstract In order to improve the forecast level of haze,based on the daily meteorological data of Jinan National Surface Meteorological Observation Station during 1961-2014,the change trend of haze days was analyzed used the linear trend estimation method,and abnormal conditions of haze days were assessed by using the anomaly evaluation criterion. The results showed that there were decreasing trends for annual change from 1961 to 2014 with a linear tendency rate of 8.85 d per 10 years. The annual average haze days were 35 days. The minimum value was 2 days appeared in 1961,and the maximum value was 112 days appeared in 2014. There were 9 years which were less than average days,39 years which were normal,1 year which was more than average days. There were 2 years which were significantly more than average days,3 years which were obviously more than average days. The seasonal variation of Jinan City showed an obvious increasing trend. The linear trend rate of haze days in winter of Jinan City was 2.563 d per 10 years,and haze days change in winter was the most obvious. The linear trend rate in summer of Jinan City was 1.98 d per 10 years,and haze days change in summer was the slowest.
Key words haze days;annual variation;seasonal variation;Jinan Shandong;1961-2014
F和霾都是近地面层中常见的视程障碍现象,且近年来雾和霾的频繁出现严重影响了人们的生产生活[1]。霾是大量极细微的干尘粒等均匀浮游在空中,使水平能见度
近年来,关于霾天气的分析,国内外学者已有一些研究,在其气候特征和成因方面,取得许多很有意义的研究成果[4-19]。丁一汇等[20]、吴 兑等[21]对中国雾霾长期变化特征进行研究,指出中国年霾日数呈明显上升趋势。张 立等[22]对东营地区雾霾变化特征的研究指出,1981―2015年东营霾日数呈现先减少、近年来直线上升的趋势,霾多发生在深秋至次年春季,近年来夏季也有增多的趋势。张金超等[23]对南安市近30年雾霾变化特征分析进行了研究,结果表明,霾随季节变化也较明显,冬季较多,春秋季次之,夏季较少,霾在2000年之后出现一个较高的峰值。在国内外学者研究的基础上,对济南市霾日数变化特征进行分析研究,揭示其变化规律,为济南霾天气的预警预报提供科学依据,以便更好地对交通运输和人们日常活动进行科学指导。
1 资料与方法
1.1 资料来源
所用资料来自济南市区国家级地面气象观测站1961―2014年的逐日观测资料,以北京时间20:00为日界,即一个气象日为前一日20:00至本日20:00。能见度
1.2 分析方法
采用性倾向估计方法拟合霾日数的变化趋势,对其进行分析,并计算出标准差;结合霾日数距平与标准差的倍数关系,设定霾日数异常评价标准,以此标准评价霾日数异常情况。
1.3 霾日数异常评价标准
参照中国气象局《全国气候影响评价》[24]的评价气温异常标准,根据霾日数距平与标准差(S)的倍数关系,设定霾异常评价标准(表1)。
2 结果与分析
2.1 霾日数年际变化
由图1可以看出,1961―2014年济南霾日数年际变化呈现增多的趋势,济南霾日数变化线性倾向率为8.85 d/10年。平均霾日数为35 d;最少霾日数2 d,出现在1961年;最多霾日数112 d,出现在2014年;标准差为24.2 d,按照设定的异常评价标准,偏少年数为9年,异常偏少年数和显著偏少年数为0,正常年数为39年,偏多年数为1年,显著偏多年数为2年,异常偏多年数为3年。
2.2 霾日数四季变化
2.2.1 春季霾日数变化。由图2和表2可以看出,1961―2014年济南霾日数春季变化呈现增多的趋势,济南霾日数春季变化线性倾向率为2.192 d/10年。春季平均霾日数为13 d,为四季平均霾日数中最多的季节;最少霾日数1 d,分别出现在1961年和1963年;霾日数最多为29 d,出现在2014年。按照设定的异常评价标准,偏少年数为9年,正常年数为38年,偏多年数为2年,显著偏多年数为3年,异常偏多年数为2年。
2.2.2 夏季霾日数变化。由图3和表2可以看出,1961―2014年济南霾日数夏季变化呈现增多的趋势,济南霾日数夏季变化线性倾向率为1.98 d/10年。夏季为霾日数四季中变化最缓慢的季节。夏季平均霾日数为4 d;有12年夏季霾日数为0 d;霾日数最多为24 d,出现在2013年。按照设定的异常评价标准,正常年数为48年,偏多年数为2年,显著偏多年数为1年,异常偏多年数为3年。
2.2.3 秋季霾日数变化。由图4和表2可以看出,1961―2014年济南霾日数秋季变化呈现增多的趋势,霾日数秋季变化线性倾向率为2.114 d/10年。秋季平均霾日数为4 d;有13年秋季霾日数为0 d;霾日数最多为20 d,出现在2014年。按照设定的异常评价标准,正常年数为50年,偏多年数为1年,异常偏多年数为3年。
2.2.4 冬季霾日数变化。由图5和表2可以看出,1961―2014年济南霾日数冬季变化呈现增多的趋势,济南霾日数冬季变化线性倾向率为2.563 d/10年。冬季为为霾日数四季中变化最明显的季节。冬季平均霾日数为12 d;有5年冬季霾日数为0 d;霾日数最多为39 d,出现在2013年。按照设定的异常评价标准,偏少年数为9年,正常年数为37年,偏多年数为6年,异常偏多年数为2年。
3 结论
(1)1961―2014年济南霾日数年际变化呈现增多的趋势,济南霾日数变化线性倾向率为8.85 d/10年。平均霾日数为35 d;最少霾日数为2 d,出现在1961年;最多霾日数为112 d,出现在2014年。按照设定的异常评价标准,偏少年数为9年,正常年数为39年,偏多年数为1年,显著偏多年数为2年,异常偏多年数为3年。
(2)1961―2014年济南霾日数四季变化均呈现增多的趋势;济南冬季霾日数变化线性倾向率为2.563 d/10年。冬季为霾日数四季中变化最为明显的季节。济南夏季霾日数变化线性倾向率为1.98 d/10年。夏季为霾日数四季中变化最缓慢的季节。
(3)1961―2014年济南春季平均霾日数为13 d,夏季和秋季平均霾日数均为4 d。在四季平均霾日数中,春季是最多的季节,冬季次之,夏季和秋季是最少的季节。
(4)1961―2014年济南春季霾日数偏少年数为9年,正常年数为38年,偏多年数为2年,显著偏多年数为3年,异常偏多年数为2年;济南夏季霾日数正常年数为48年,偏多年数为2年,显著偏多年数为1年,异常偏多年数为3年;济南秋季霾日数正常年数为50年,偏多年数为1年,异常偏多年数为3年;济南冬季霾日数偏少年数为9年,正常年数为37年,偏多年数为6年,异常偏多年数为2年。
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雾霾的特征范文3
2、相对湿度不同。雾的相对湿度大于90%,霾的相对湿度小于80%。相对湿度80%~90%是霾和雾的混合物,但其主要成分是霾。
3、厚度不同。雾的厚度只有几十米至200米左右,霾的厚度可达3000米。
4、边界特征不同。雾的边界很清晰,过了“雾区”可能就是晴空万里;而霾与晴空区之间没有明显的边界。
5、颜色不同。雾是乳白色、青白色,霾是黄色、橙灰色。
6、形成条件有差异。虽然雾和霾的形成都需要微风或无风,大气状态稳定,即要有逆温层,但是,雾需要一定的水汽和降温条件,使得空气达到饱和而发生凝结现象;而霾的形成并不需要水汽和降温条件,主要是空气中(干性)颗粒物要达到一定浓度,相对湿度不要大。
7、成分不同。雾主要是由微小水滴或冰晶组成,雾滴尺度一般为3~100微米;霾是由肉眼看不见的复杂微小粒子等组成,霾粒子的直径仅有0.3~0.6微米。
8、日变化不同。雾一般在午夜至清晨最容易出现,日出后会很快消散;霾的日变化特征不明显,当气团没有大的变化,大气层结较稳定时,持续时间较长。
9、季节变化不同。我国一年四季都可能有雾出现,大多数地区秋冬季节为雾多发期,春、夏季雾较少;霾全国大部分地区均有明显的季节变化,冬季多,夏季少,春秋季居中。
雾霾的特征范文4
关键词:寡照;设施;番茄;光合特性;酶活性
中图分类号:S641.201文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)03-0064-05
AbstractThe meteorological data of inside and outside greenhouse in November 2015 were selected to analyze the distribution of extreme sparse sunlight and characteristics of greenhouse microclimate. And the changes of photosynthesis characteristics, activities of antioxidant enzymes (SOD, CAT), MDA and soluble protein contents of tomato were studied in sunny, foggy and rainy (snowy) days. The results showed that sparse sunlight could be formed in severe foggy and rainy (snowy) days. The light intensity in greenhouse could be significantly reduced and the temperature declined in different degrees, especially in rainy (snowy) day. The maximum photosynthetic rate, light saturation point, apparent quantum efficiency, CAT activity and soluble protein content of tomato leaves in foggy and rainy (snowy) days were significantly lower than those in sunny day. However, the light compensation point, SOD activity and MDA content in foggy and rainy (snowy) days were significantly higher than those in sunny day. The low light intensity and temperature in greenhouse could make the oxidation resistance of super oxygen free radicals weaker, the structure and function of cell membrane system be hurt heavier, the leaves more likely to aging and the photosynthetic capacity weaker. These results could provide scientific bases for management of greenhouse vegetables and agricultural meteorological service in foggy and rainy (snowy) days in northern China.
KeywordsSparse sunlight; Greenhouse; Tomato; Photosynthesis characteristics; Enzyme activities
山|是设施蔬菜生产大省,温室蔬菜在保障冬、春季北方蔬菜均衡供应、增加农民收入、促进低碳农业发展等方面发挥了重要作用。近年来,北方各地雾霾天气频发,极端连阴雨天气时有发生,给设施农业生产造成的不利影响也日渐凸显,严重影响温室内光照及蓄热,使得温室蔬菜生长、发育迟缓,产量、品质下降。
国内外关于寡照的时空分布特征及寡照对设施作物生理参数、生长发育、产量品质等方面影响的研究已有报道。研究表明:寡照条件下,辣椒的净光合速率、蒸腾速率、羧化效率、光补偿点和CO2补偿点均显著降低,而表观量子效率升高[1];寡照胁迫严重时可造成黄瓜植株叶绿体发育不良,排列紊乱,超微结构遭到破坏,叶绿体数量减少,叶绿素降解加剧、含量降低[2]。此外,寡照胁迫使得作物植株同化量、叶面积、茎粗、叶片厚度[3]和产量[4]不同程度地降低,并造成侧枝和叶片的发育速度减缓甚至停滞[5];造成花期推迟,开花指数下降,开花期分散[6]。植株叶片抗氧化酶活性与光照强度密切相关,Ali等[7]研究表明兰花叶片的SOD、CAT活性随光照强度增加而增加,Rossa等[8]研究表明寡照可以降低植株叶片SOD活性。
迄今为止,关于寡照对设施蔬菜生理特性及产量品质影响的研究较多,但对寡照天气的构成分布及其对设施蔬菜影响的研究较少。本试验分析了2015年11月济南市极端寡照天气的构成分布情况及其对温室内小气候特征的影响,并研究雾霾及阴雨(雪)天气造成的寡照对设施番茄光合特性及酶活性的影响,以期为科学应对雾霾及阴雨(雪)天气造成的寡照灾害及确定寡照灾害等级提供依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验于2015年11月在山东省农业科学院蔬菜花卉研究所日光温室内进行,供试日光温室长60 m,跨度约为10 m,前坡面和后坡面为钢结构一体化半拱形桁架,后坡墙高约4.5 m,中脊高约1.5~2.5 m。东、西两侧砖墙厚度为0.8 m,北面砖墙厚度为0.6 m。温室覆盖棚膜为聚乙烯无滴膜,膜厚0.6 mm,透光系数为75%。温室内种植的蔬菜为番茄,均匀选取生长健壮、长势旺盛的三垄番茄植株为供试材料,作为3个重复,试验期间水分和养分水平适宜,管理一致。
1.2数据来源
数据来源于2015年11月份山东省农业科学院试验温室内小气候自动观测站及温室外气象站,雾霾及降水过程资料来源于山东省气象台。
1.3叶片光合参数的测定
分别于晴天、阴雨天、雾霾天上午9―11时利用LI-6400光合作用测定系统(LI-COR,USA)测定3株供试番茄植株叶片的光合参数(固定测量),选择植株顶端向下的第5~8片生长良好的功能叶片,测定时叶室内设定温度25℃,CO2浓度为390 μmol・mol-1,光合有效辐射(PAR)设置2 000、1 500、1 000、800、500、200、100、50、20、0 μmol・m-2・s-1共10个水平,分别测量不同PAR水平下的光合速率。用直角双曲线模型在SPSS 15.0中对各处理的光响应曲线进行拟合,得到光饱和时的最大光合速率Pmax、表观量子效率Aq,直角双曲线模型表达式如下:
1.4抗氧化活性参数的测定
晴天、阴雨(雪)天、雾霾天上午9―10时分别选取三垄供试番茄植株顶端以下大小均匀的第5~8位叶片,采摘后迅速用液氮冷冻,保存于-40℃超低温冰箱,所有取样结束后在实验室内进行酶活性的测定。
超氧化物歧化酶(SOD)活性测定参照Rabinowitch 等[9]的方法,以每小时反应抑制NBT光化还原50%的酶量为1个酶活力单位。过氧化氢酶(CAT)活性测定采用紫外吸收法[10],以每分钟内OD240的减少量表示其活性。丙二醛(MDA)含量测定参照Zhao等 [11]的方法。可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝-G250染色法[12]。
1.5处理方法
参照魏瑞江[13]的研究结果,将日照3 h作为临界值,当日照时数≤3 h时记为一个寡照日。并根据日照百分率(S)划分方法[14],即S≥0.6、0.2
1.6统计分析
试验数据采用Microsoft Excel 2003进行整理,SAS 9.0进行方差分析,采用Duncan’s新复极差法分析不同处理间差异显著性。
2结果与分析
2.111月份寡照天气情况分析
由图1可知,2015年11月济南市日照时数大于3 h的仅为9 d,即有21 d为寡照天气;依据日照百分率划分,阴天有19 d。
由图2可知,2015年11月济南市有效降水量≥0.1 mm的为11 d,雾霾天气为14 d,雾霾造成寡照天气为10 d,表明不同程度寡照对太阳辐射的消减作用不同;阴雨(雪)天气为15 d,均造成寡照,雨(雪)及雾霾同时发生时也造成寡照天气。
2.211月份寡照天气时温室内外气象条件分析
图3为2015年11月雾霾及阴雨(雪)天气时温室内、外平均气温变化情况。由图3可知,11月2―5日和10―16日济南市出现连续雾霾天气时,温室外平均气温分别在12.3~15.6℃和5.9~12.1℃,气温较雾霾发生前有所升高,仅在连续雾霾天气最后一天有所降低;温室内平均气温也呈现出先升高后降低的趋势,且降幅不大,两次连续雾霾天气时温室内平均气温分别在16.8~18.9℃和13.9~16.2℃。11月6―8日和18―26日济南市出现连续阴雨(雪)天气时,温室外平均气温分别在3.4~7.5℃和-7.3~8.4℃,连续阴雨(雪)天气时均会出现气温连续降低,平均气温降幅分别为4.1℃和15.7℃;连续阴雨(雪)天气时温室内平均气温分别在10.2~13.4℃和8.1~13.3℃,由于温室的保温作用,温室内平均气温的降幅要显著小于温室外,平均气温降幅分别为3.2℃和5.2℃。
2.311月份不同天气类型下番茄光合特性
由图4和表1可知,雾霾天和阴雨(雪)天气下番茄叶片最大光合速率及表观量子效率均显著低于晴天,且阴雨(雪)天气时番茄叶片最大光合速率低于雾霾天,这可能是因为阴雨(雪)天气时,温室内气温较雾霾天气时更低,使叶片光合酶活性降低造成的;晴天时番茄叶片光饱和点较雾霾天和阴雨(雪)天时分别高204.7 μmol・m-2・s-1和376.0 μmol・m-2・s-1,表明晴天时番茄叶片对光照利用能力更强;阴雨(雪)天气时番茄叶片光补偿点显著高于雾霾天及晴天,表明温室内气温越低,光强越弱,番茄叶片光补偿点越高。
2.4不同天气类型下番茄叶片SOD、CAT活性及MDA、可溶性蛋白含量的变化
由表2可知:雾霾天气时番茄叶片SOD活性最高,达到946.26 U・g-1・h-1,其次为阴雨(雪)天气,二者差异不显著,晴天时最低。晴天番茄叶片CAT活性及可溶性蛋白含量显著高于雾霾和阴雨(雪)天气,雾霾和阴雨(雪)天时番茄叶片更易衰老,叶片光合作用能力更弱。番茄叶片MDA含量则与之相反,阴雨(雪)天气时最高,其次为雾霾天气,表明雾霾及阴雨(雪)天气时,番茄叶片细胞膜系统结构与功能受到伤害,且雾霾持续时间越长,温室内气温越低,光照越弱,受害程度越强。
3讨论与结论
光合作用是植物最基本的生理活动,是植物合成有机质和获取能量的根本来源,适宜的温度和充足的光照是温室蔬菜进行光合作用的必要条件。前人研究多集中在讨论寡照天气对设施作物的影响,尚未见分析寡照天气的形成原因及不同成因的寡照对设施作物的影响。雾霾及阴雨(雪)天气均可能造成温室内光照强度下降,形成寡照天气;长时间的寡照天气下,温室内蓄热减少而造成气温降低,且伴随降温过程的雨雪天气加剧了温室内外的热量交换,使得温室内气温骤降,对设施蔬菜尤其是喜温喜光的蔬菜作物生长极为不利。
本研究表明:雾霾天气使得光照强度减弱,日照时数减少,严重时形成寡照。而雾霾及阴雨(雪)天气时形成的寡照对温室内、外温度的影响不尽相同,连续雾霾天气可使温室内、外气温略有降低,但降温幅度不大,这可能是雾霾的保温效应造成的;而连续阴雨(雪)天气会造成温室内、外气温大幅降低。不同成因的寡照天气对温室内、外气温的影响不同,对设施蔬菜的作用也不同,在进行田间管理、小气候预报及灾害预警服务时应区别对待。
雾霾和阴雨(雪)天气番茄叶片的最大光合速率及表观量子效率低于晴天,且阴雨(雪)天气时番茄叶片最大光合速率略低于雾霾天;晴天时番茄叶片光饱和点显著高于雾霾天和阴雨(雪)天,而光补偿点则显著低于雾霾天及晴天,表明光照强度越弱,气温越低,番茄叶片光饱和点越低、光补偿点越高。雾霾天和阴雨(雪)天时,番茄叶片SOD活性及MDA含量均显著高于晴天,表明光照越弱、气温越低,番茄叶片细胞膜系统结构与功能受到伤害越重;晴天时,番茄叶片CAT活性及可溶性蛋白含量显著高于雾霾天和阴雨(雪)天,雾霾天和阴雨(雪)天时番茄叶片更易衰老,光合作用能力更弱,这与Gunderson 等[15]的研究结果基本一致,Gunderson等认为黄瓜叶片最大光合速率随着寡照处理时间增加而降低,这是黄瓜植株为适应弱光环境而进行的自身功能调整,从而逐步丧失植株在强光环境中所具备的光合潜能,即光合适应现象。
本研究通过对2015年11月份济南极端寡照天气的构成分布及其对温室内小气候特征的影响进行分析,研究雾霾及阴雨(雪)天气造成的寡照对设施番茄光合特性及抗氧化酶活性的影响,为北方雾霾及阴雨(雪)天气发生时温室蔬菜的科学管理及农业气象服务提供依据。
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雾霾的特征范文5
【关键词】雾、霾;分布;变化趋势
引言
雾、霾均为视程障碍现象,是地面气象观测项目的内容。雾、霾是两种不同的天气现象,他们都能使大气浑浊,视野模糊并导致能见度恶化,雾是大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0km的视程障碍现象。霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体微带黄、红色,使黑暗物体微带蓝色。雾、霾天气是造成能见度降低的主要灾害性天气现象,不但影响面广,而且直接引发各类海、陆、空交通事故及城市空气质量问题。本文利用枣庄地区5个气象台站10年(2004~2013年)气象观测资料,分析雾霾天气的分布情况及变化趋势。
1、资料来源
2004~2013年共10年的枣庄地区枣庄、滕州、薛城、峄城、台儿庄5个气象站的历史地面观测资料。五个气象台站均为国家一般气象观测站,所使用的地面观测资料为08、14、20时3个定点时次的资料。这些资料均经过省气象信息中心审核,具有可靠性。
2、枣庄地区雾霾天气分布
表1为2004~2013年枣庄地区5个站雾、霾日数,图1为枣庄地区近10年雾霾统计柱状图。
从表1和图1可以得出:
(1)10年间,枣庄地区雾日数最多的是台儿庄站,年平局雾日数为20.1天,其次是峄城站,年平均雾日数为16.2天,雾日数最少的是滕州站,年平均雾日数仅8.1天。
(2)10年间,枣庄地区霾日数最多的是薛城站,年平均霾日数为103天,其次是滕州站,年平均霾日数为55.9天,霾日数最少的是峄城站,年平均霾日数仅为12.4天。
3、近10年雾霾日数变化趋势
为清除了解枣庄地区近10年雾霾变化趋势,绘制出各站雾、霾日数分布情况,见图2、3。
从图2、3可以看出:总体上,枣庄地区10年来雾的日数时多时少,2013年较之前几年增多明显,而霾日数有明显增多的趋势。
4、霾日增多分析
枣庄地区霾天气的出现频率越来越高,霾的形成与污染物的排放密切相关,枣庄作为资源型老工业城市,以煤炭、水泥为支柱产业,产业结构中重工业占比重较高,而这些高耗能、高污染的产业和环境污染密不可分。私家车数量的大幅增多,使尾气排放也成为重要污染源。加之大量的烧秸秆、烧落叶、燃放烟花爆竹,直接导致能见度降低,形成霾天气。
5、结论
通过对枣庄地区5个台站的近10(2004~2013)年雾、霾日数的分布分析,得出以下结论:
1、近10年间,枣庄地区雾日数最多的是台儿庄站,其次是峄城站,最少的是滕州站;霾日数最多的是薛城站,其次是滕州站,最少的是峄城站。
2、枣庄地区近10年来雾的日数时多时少,而霾日数有明显增多的趋势。
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雾霾的特征范文6
1雾霾天气的气象学定义
在气象学上,雾和霾是2个气象概念,2种天气现象。
雾是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物,是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统[1]。雾的气象学定义为:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,使水平能见度小于1.0 km[2]。雾的存在使能见度恶化,降低空气透明度。如果是因为水汽使悬浮在近地面空气中的水汽凝结(或凝华),目标物的水平能见度降低到1.0 km以内的天气现象即为雾,形成雾时大气湿度应该是接近饱和或饱和的。雾与云就其物理本质而言,都是空气中水汽凝结(或凝华)的产物,所以云降低至地面时就称其为雾,雾升高离开地面就称为云。雾和云与晴空区之间有明显的边界,雾滴的尺度比较大,浓度分布不均匀,其大小为1~100 μm不等,平均直径在10~20 μm,空中飘浮的雾滴可由肉眼看到。雾看起来呈乳白色或青白色,是由于冰晶或液态水组成的雾散射的光与波长关系不大。
水平能见度小于10.0 km的空气普遍混浊现象称为霾或灰霾,其是由大量极细微的干尘粒等均匀的浮游在空中造成的。霾使黑暗物体微带蓝色,远处光亮物体微带红、黄色。空气中的有机碳氢化合物、灰尘等粒子也能使大气混浊,因能见度恶化导致视野模糊[3-4],这种非水性形成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍在水平能见度小于10.0 km时,该现象称为霾或灰霾。
雾霾天气是近年来出现的新的一种天气现象,是雾和霾的混合物,还没有被列入气象观测规范。雾与霾的区别在于霾发生时相对湿度不大,而雾发生时相对湿度接近饱和或饱和。霾导致能见度恶化,其发生是相对湿度小于60%,且能见度小于10.0 km时的大气浑浊导致视野模糊造成的。雾导致能见度恶化,其发生是相对湿度大于90%、能见度小于1.0 km时大气浑浊导致视野模糊造成的[5-6]。因此,霾和轻雾的混合物共同造成的大气浑浊、视野模糊、能见度恶化,大多是在相对湿度为60%~90%时的条件下发生的,但其主要成分是霾。霾与晴空区之间没有明显的边界,这点与雾、云存在差异,灰霾粒子的尺度比较小,且霾粒子的分布较为均匀,其粒子是肉眼看不到的空中飘浮颗粒物,粒子大小为0.001~10.000 μm,平均直径为1~2 μm。
2雾霾天气的成因
通常在低层大气中,气温是随高度的增加而降低的,但某些情况下会出现逆温现象,气温会随高度的增加而升高[1]。逆温层是指出现逆温现象的大气层。在逆温层中,较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面,形成一种极其稳定的空气层,笼罩在近地层的上空,严重地阻碍着空气的对流运动。对流运动受阻导致近地层空气中的各种有害气体、汽车尾气、烟尘以及水汽等,只能飘浮在逆温层下面的空气层中,无法向上向外扩散,有利于云雾的形成,导致能见度降低,甚至由于空气中的污染物不能及时向大气中扩散,造成大气污染加重,给人们生产生活及交通安全带来严重的危害。
3危害和预防措施
随着空气质量的恶化,雾霾天气现象出现增多,危害加重。这些超细灰尘主要来自机动车尾气尘、燃油尘、硫酸盐、餐饮油烟尘、建筑水泥尘、煤烟尘和硝酸盐等,是雾霾有害颗粒的重要组成部分。雾霾天气时,大气中的气溶胶使空气浑浊受污染,进入人体后不易排出,停留在肺泡,会造成危害。长期吸入易致鼻炎、支气管炎等症。慢性支气管炎和哮喘病人在雾霾天长期停留,病情会加剧[7]。雾霾天气还会使人们的心情灰暗压抑,影响心理健康。气溶胶颗粒凝聚后悬浮在空中,还会造成视程障碍,甚至引发交通事故。专家提醒老人和儿童要注意雾霾天气的健康防护,建议老人和儿童出门佩戴口罩,尽量避免去人群密集区域,并且做好个人卫生。雾霾天外出归来应立即清洗面部及的肌肤,尤其要清洗口鼻和双手。平时多饮水,饮食清淡,多吃鸡肉、鱼肉、豆腐、牛奶等优质蛋白食品,保证睡眠充足,必要时要补充维生素D。由于早晨雾霾较重,有晨练习惯的老人最好把锻炼时间改至下午或晚上。
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