如何做有效的天气个例研究

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1 Schultz, D. M., 2010: How to research and write effective case studies in meteorology. Electronic J. Severe Storms Meteor., 5 (2), Translated by Hai-Jiang Kong, Henan Meteorological Observatory. 如 何 做 有 效 的 天 气 个 例 研 究 David M. Schultz * 赫 尔 辛 基 大 学 物 理 系 大 气 科 学 和 地 球 物 理 学 部, 赫 尔 辛 基, 芬 兰 ; 芬 兰 气 象 研 究 所, 赫 尔 辛 基, 芬 兰 ; 英 国 曼 彻 斯 特 大 学 地 球 大 气 和 环 境 科 学 学 院 大 气 科 学 中 心, 曼 彻 斯 特, 英 国 孔 海 江 译 韩 佳 芮 赵 斐 苗 王 友 贺 校 1 河 南 省 气 象 台 郑 州 中 国 气 象 局 发 展 研 究 中 心 北 京 河 南 省 气 象 学 会 郑 州 摘 要 个 例 研 究 是 气 象 工 作 的 主 题 之 一, 但 能 做 好 的 气 象 学 者 很 少 本 文 提 出 16 项 在 研 究 和 写 作 方 面 可 以 帮 助 科 研 人 员 提 高 个 例 研 究 水 平 的 基 本 原 则 这 些 原 则 包 括 研 究 设 计, 组 织 和 研 究 方 法, 论 文 写 作 和 图 表 设 计 其 他 包 括 引 用 和 参 考 文 献 术 语 和 格 式 1 引 言 个 例 研 究 在 气 象 工 作 中 必 不 可 少 通 过 描 述 某 个 特 定 天 气 过 程 的 演 变, 可 以 从 整 体 上 改 进 天 气 预 报, 可 以 揭 示 未 知 的 中 尺 度 现 象 我 们 都 能 回 想 起 那 些 经 典 的 个 例 研 究, 其 有 趣 的 选 题 新 颖 的 方 法 通 俗 易 懂 的 论 述 简 洁 明 了 的 图 表 和 具 体 的 结 论 都 对 我 们 大 有 启 发 没 有 哪 个 学 科 的 专 家 比 业 务 气 象 学 家 更 适 合 做 好 个 例 研 究 他 们 每 天 都 在 与 天 气 打 交 道, 研 究 天 气 的 发 生 机 理 并 制 作 天 气 预 报 当 我 们 想 起 那 些 优 秀 气 象 论 文 的 作 者, 我 们 佩 服 他 们 能 提 出 有 趣 的 问 题 并 给 予 解 决 一 些 不 同 年 代 的 优 秀 预 报 员 的 名 字 进 入 脑 海 :Joseph Galway(Lewis,1996), Leonard Snellman (MacDonald,2000; Robert Johns(Lewis,2007), Bradley Colman 和 Matthew Bunkers 有 了 这 些 榜 样 做 参 考, 写 一 篇 个 例 研 究 应 该 相 对 简 单 一 些 要 知 道 其 他 气 象 学 者 在 描 述 发 生 了 什 么 和 是 如 何 发 生 的 时 是 多 么 困 难 啊! 笔 者 作 为 一 名 编 辑 审 稿 人 或 有 兴 趣 的 读 者 通 过 阅 读 其 他 人 做 的 个 例 研 究 所 获 得 的 经 验 表 明, 很 少 有 人 能 做 好 这 项 工 作 让 读 者 知 道 这 些 事 实 没 有 其 他 目 的 做 出 这 样 的 论 证 看 似 缺 乏 证 据 给 读 者 几 十 个 未 做 标 记 的 图, 希 望 读 者 能 够 看 懂, 这 仅 仅 是 许 多 个 例 研 究 中 存 在 诸 多 问 题 的 一 小 部 分, 不 论 这 些 个 例 研 究 的 作 者 是 预 报 员 学 生 研 究 人 员, 抑 或 是 终 身 教 授 本 文 的 目 的 是 通 过 为 做 个 例 研 究 的 人 提 供 一 些 指 导, 来 帮 助 提 高 个 例 分 析 的 质 量 我 提 出 16 项 公 认 的 标 准 方 法 最 佳 范 例 和 简 单 指 导 的 原 则 或 规 则, 帮 助 作 者 表 达 他 们 的 研 究 很 难 说 这 篇 文 章 回 答 了 这 些 问 题, 不 过 我 知 道 怎 样 做 比 较 好, 如 何 让 同 行 认 可, 什 么 是 有 效 的 科 学 研 究 事 实 上, 好 的 科 学 论 文 的 确 遵 循 了 这 些 原 则 中 的 大 多 数 尽 管 有 些 因 遵 守 这 16 项 原 则 获 得 成 功, 这 些 原 则 也 不 是 让 作 者 设 定 一 个 约 束 自 己 个 性 和 创 造 力 的 框 框 引 用 Strunk 和 White 写 的 书 风 格 的 要 素 ( 2000,66) 中 的 话 : 这 些 告 诫 这 些 微 妙 而 又 常 易 忽 略 的 体 会, 就 以 规 则 的 形 式 提 示 出 现 这 些 规 则 实 质 上 仅 起 到 提 示 的 作 用 其 实, 这 些 * 通 讯 作 者 地 址 :David M. Schultz, 芬 兰 气 象 研 究 所, 邮 政 信 箱 503, 埃 里 克 帕 门 尼 广 场 1,FI-00101, 赫 尔 辛 基, 芬 兰, david.schultz fmi.fi

2 提 示 阐 述 的 内 容, 我 们 大 多 知 道, 只 是 时 而 忘 记 罢 了 ** 我 想 听 听 您 的 意 见 希 望 您 能 向 EJSSM 科 学 讨 论 论 坛 提 交 对 本 文 的 评 论, 以 及 您 对 写 好 个 例 研 究 的 经 验 和 建 议 在 第 2 节 以 探 讨 一 个 个 例 研 究 的 目 的 开 始, 在 第 3 节 阐 述 了 为 什 么 作 者 要 做 有 效 的 个 例 研 究, 来 探 讨 写 作 本 文 的 目 的 接 着 第 4 节 通 过 讨 论 个 例 研 究 中 不 需 要 做 什 么, 来 缩 小 这 篇 文 章 可 能 的 讨 论 范 围 接 着 通 过 研 究 设 计 ( 第 5 节 ), 组 织 和 方 法 ( 第 6 节 ), 撰 写 文 章 ( 第 7 节 ), 数 值 模 拟 ( 第 8 节 ), 图 表 设 计 和 制 作 ( 第 9 节 ) 等 几 部 分 提 出 写 一 篇 高 质 量 个 例 研 究 的 16 个 原 则 ; 第 10 节 讨 论 参 考 文 献 ; 第 11 节 提 出 其 他 各 项 建 议 最 后, 第 12 节 对 本 文 做 出 总 结 2 为 什 么 写 个 例 研 究? 个 例 研 究 常 常 是 描 述 在 一 生 中 可 能 只 发 生 一 次 的 极 端 天 气 事 件 研 究 一 个 单 一 极 端 天 气 个 例 的 价 值 和 它 的 代 表 性 息 息 相 关 记 录 一 个 可 能 再 也 不 会 发 生 的 极 端 天 气 事 件 到 底 有 什 么 样 的 价 值? 这 是 一 个 合 理 的 疑 问, 将 在 第 5 节 中 进 一 步 讨 论 相 比 之 下, 个 例 研 究 比 文 献 记 录 有 更 强 的 目 的 性 例 如, 国 家 天 气 服 务 科 学 和 业 务 官 员 Jon Zeitler 在 查 找 个 例 研 究 时 有 三 个 标 准 :(i) 独 特 或 罕 见 的 天 气 事 件,(ii) 示 范 如 何 利 用 新 的 或 不 常 见 的 观 测 资 料 来 确 定 分 析 或 者 预 报 一 个 天 气 事 件,(iii) 示 范 理 论 如 何 应 用 于 研 究, 特 别 是 对 于 不 常 见 的 个 例 一 个 有 意 义 的 个 例 研 究 需 要 满 足 以 上 标 准 中 的 两 条 或 三 条 第 一 条 标 准 也 可 以 按 国 家 气 象 局 退 休 预 报 员 Jim Johnson 的 话 说, 那 到 底 是 什 么? 当 大 气 中 的 一 些 现 象 尚 未 被 理 解 时, 一 个 高 质 量 的 个 例 研 究 可 能 会 引 起 其 他 可 能 提 供 帮 助 的 气 象 学 家 的 注 意 这 样 一 个 有 关 观 测 的 个 例 研 究 也 可 能 为 搜 集 与 此 有 关 的 详 细 观 测 资 料 的 研 究 计 划 或 者 为 未 来 数 值 模 拟 研 究 奠 定 基 础 详 见 Bosart(1983),McNulty(1991), 以 及 Schultz 和 Knox(2007) 文 章 不 应 该 限 制 在 一 个 单 一 的 个 例 实 际 上, 对 照 对 比 两 个 或 更 多 个 例 可 以 使 作 者 怎 样 控 制 观 测 差 异 因 为 对 比 两 个 或 更 多 个 例 会 使 文 章 更 长, 这 种 文 章 需 要 加 以 提 炼 以 避 免 不 必 要 的 细 节 对 比 两 个 不 同 个 例 的 文 章 的 例 子 有 Pagnotti 和 Bosart(1984),Rogers 和 Bosart (1991), Schultz(2004b), 以 及 Doswell 和 Haugland(2007) 最 后, 发 表 个 例 研 究 的 文 章 能 帮 助 作 者 收 集 满 足 某 一 标 准 个 例 的 文 献, 对 既 定 题 目 做 合 成 分 析 这 种 分 析 可 以 作 为 挑 战 传 统 观 念 的 有 力 手 段 这 样 的 例 子 有 Schultz 和 Mass(1993, 他 们 的 附 录 ) 所 做 的 锢 囚 锋 的 合 成 分 析, 分 析 说 明 存 在 很 少 见 的 冷 型 锢 囚, 有 Bryan 和 Fritsch (2000, 表 2) 的 合 成 分 析 表 2 显 示, 有 湿 绝 对 不 稳 定 层 存 在 3 为 什 么 要 把 它 做 好? 尽 管 个 例 研 究 对 气 象 很 重 要, 但 其 声 誉 却 并 不 好 我 认 为 部 分 原 因 是 很 多 研 究 没 有 遵 循 本 文 后 面 提 到 的 16 项 原 则 为 什 么 作 者 要 关 注 个 例 研 究 或 科 学 论 文 的 质 量? 1. 一 篇 简 洁 写 得 很 好 的 文 章 更 易 于 被 预 报 员 阅 读 和 理 解 预 报 员 就 有 更 大 的 机 会 学 习 其 经 验, 从 而 在 未 来 遇 到 类 似 情 况 时 提 高 天 气 预 报 质 量 2. 写 作 的 过 程 常 常 会 使 您 的 思 路 更 为 清 晰 头 脑 中 看 似 可 靠 的 结 论 在 写 作 中 不 断 改 进 和 完 善 3. 如 果 向 一 个 需 要 同 行 评 议 的 期 刊 投 稿, 不 严 谨 的 个 例 研 究 会 经 历 较 长 的 评 议 过 程 甚 至 被 退 稿 这 会 造 成 作 者 审 稿 人 和 编 辑 在 时 间 上 巨 大 的 浪 费 4. 如 果 一 篇 有 缺 陷 或 不 严 谨 的 文 章 发 表 了, 会 导 致 文 化 的 平 庸, 缺 乏 经 验 的 读 者 会 相 信 那 是 正 常 和 可 以 接 受, 从 而 降 低 我 们 的 科 学 素 养 (Batchelor,1981,16) 5. 质 量 差 的 个 例 研 究 如 果 发 表, 会 使 他 人 误 入 歧 途 比 如, 例 如, 在 20 世 纪 80 年 代 末 和 90 年 代 初, 越 来 越 多 的 个 例 研 究 声 称 条 件 对 称 不 稳 定 (CSI) 对 预 报 雨 带 有 明 显 的 作 用 ( 图 1 Schultz 和 Schumacher,1999;Schultz,2004a) 此 时, 无 论 条 件 不 稳 定 或 惯 性 不 稳 定 ** 摘 自 陈 一 鸣 先 生 译 的 英 文 写 作 指 南, 上 海 译 文 出 版 社,1992:

3 是 否 存 在,CSI 都 是 雨 带 或 强 降 水 出 现 的 流 行 的 解 释, 一 些 研 究 错 误 地 没 有 诊 断 事 实 上, 正 如 Schultz 和 Schumacher(1999) 所 指 出 的, 在 形 成 雪 带 过 程 中 CSI 甚 至 都 不 存 在, 并 证 明 是 一 些 美 国 东 北 气 旋 所 造 成 的 (Novak 等,2010) 如 果 能 够 更 彻 底 地 研 究 这 些 初 始 的 案 例, 许 多 后 来 的 作 者 可 能 就 不 会 在 无 意 中 被 误 导 6. 预 报 员 尤 其 有 责 任 把 观 测 和 研 究 联 系 起 来 正 如 Jim Johnson 在 为 什 么 预 报 员 应 该 发 表 论 文 (Schultz,2009,217) 中 所 提 到 的 : 预 报 员 是 研 究 人 员, 他 们 的 工 作 需 要 不 断 研 究 常 见 特 征 的 可 用 数 据 这 样 做 时, 预 报 员 经 常 会 看 一 些 不 熟 悉 的 特 征 后 来 在 大 气 演 变 中 变 得 很 重 要 预 报 值 班 结 束 后 记 下 的 一 些 想 法 能 最 终 更 好 地 帮 助 理 解 这 些 不 熟 悉 的 特 征 和 它 们 对 当 前 大 气 问 题 的 影 响 通 过 这 种 方 式, 把 一 个 可 能 是 重 要 的 大 气 现 象 写 成 文 章 并 最 终 发 表, 使 查 询 类 似 文 献 也 变 得 相 当 简 单 且 有 用 综 上 所 述, 我 们 有 责 任 提 高 个 例 研 究 的 质 量 通 过 正 确 撰 写 个 例 研 究 与 他 人 有 效 地 沟 通, 可 以 提 高 我 们 的 预 报 质 量, 培 训 同 行, 并 推 动 科 学 发 展 4 三 个 假 设 如 果 说 一 篇 文 章 能 包 含 所 有 作 者 需 要 知 道 的 写 一 篇 好 的 个 例 研 究 的 信 息, 那 是 言 过 其 实 因 此, 我 会 在 文 章 中 阐 明 我 不 涉 及 的 内 容 a. 如 何 做 科 学 研 究 假 设 您 对 科 学 探 索 感 兴 趣, 也 懂 得 科 学 方 法, 并 假 定 您 知 道 如 何 构 造 一 个 假 说, 评 估 其 正 确 性, 对 其 他 假 设 进 行 批 驳, 并 支 持 您 的 论 点 若 不 符 合 以 上 假 设, 我 建 议 您 阅 读 Valiela (2001), Booth 等 (2003) 和 Weston(2009) b. 科 学 论 文 的 结 构 假 设 您 知 道 科 学 论 文 的 基 本 结 构 : 摘 要, 引 言, 数 据 和 方 法, 结 果, 讨 论, 结 论 若 不 符 合 以 上 假 设, 请 阅 读 Day 和 Gastel (2006) 这 本 书 第 9-13 章,Schultz(2009) 的 书 第 4 章 和 青 年 科 学 家 期 刊 出 版 的 科 学 写 作 指 南 ( c. 科 学 写 作 最 后, 假 设 您 可 以 写 出 连 贯 清 晰 准 确 的 科 学 论 文 从 一 个 论 点 到 下 一 个 论 点 的 过 度 应 符 合 逻 辑, 而 不 是 一 系 列 毫 不 连 贯 的 句 子 堆 砌 不 管 能 力 如 何, 大 多 数 人 都 可 以 通 过 一 些 指 导 提 高 自 己 的 写 作 水 平 要 提 高 科 学 写 作 水 平, 如 果 不 是 写 概 括 性 文 章, 建 议 您 阅 读 Gopen 和 Swan(1990), Strunk 和 White(2000) 以 及 Williams(2006) 的 文 献 5 研 究 设 计 优 秀 的 个 例 研 究 应 遵 循 的 16 个 原 则 如 下 ( 用 蓝 色 突 出 显 示 ) #1: 有 一 个 明 确 的 目 的 在 考 虑 写 作 之 前, 准 确 地 说, 在 研 究 之 始 就 应 该 问 个 问 题 : 我 研 究 这 个 个 例 的 目 的 是 什 么? 很 多 时 候, 失 败 的 预 报, 破 坏 性 的 风 暴, 或 有 趣 的 气 象 观 测 都 是 研 究 项 目 确 立 的 原 因 另 外, 该 个 例 可 能 是 困 扰 预 报 员 很 长 一 段 时 间 的 典 型 的 天 气 现 象, 但 从 来 没 有 人 研 究 过 不 管 什 么 原 因, 一 个 具 有 较 强 目 的 性 的 研 究 项 目 会 有 更 大 的 成 功 机 会 除 动 机 外, 您 希 望 能 与 其 他 人 分 享 什 么 结 果 最 好 的 个 例 研 究 不 仅 仅 是 对 一 些 新 事 件 和 新 特 征 的 描 述 : 以 前 从 未 观 测 到 的 天 气 现 象 的 演 变, 一 些 对 揭 示 一 种 不 常 见 的 结 构 的 物 理 过 程 研 究, 或 者 一 些 个 例 研 究 是 作 为 理 解 一 种 特 殊 天 气 现 象 发 生 频 率 的 气 候 研 究 的 一 部 分 避 免 仅 给 出 一 个 天 气 概 述, 即 仅 仅 描 述 发 生 了 什 么 读 者 不 能 从 一 个 个 例 的 单 纯 的 记 录 中 得 到 有 用 信 息 读 者 应 该 从 这 个 天 气 个 例 中 学 到 什 么? 读 者 将 如 何 运 用 从 这 个 个 例 得 到 的 经 验 教 训? 不 是 只 提 供 天 气 概 述, 而 是 把 目 标 集 中 在 这 个 个 例 的 某 些 有 价 值 的 方 面, 根 据 天 气 图 做 出 旨 在 深 刻 理 解 基 础 上 的 批 判 和 科 学 评 估 的 讨 论 如 果 没 有 目 标 就 做 个 例 研 究, 作 者 往 往 会 漫 无 目 的 地 东 拉 西 扯, 只 做 天 气 实 况 概 述, 而 没 有 针 对 天 气 图 的 讨 论 在 文 章 引 言 结 束 前 最 好 明 确 做 这 个 研 究 的 目 的 明 确 的 目 的 更 容 易 3

4 吸 引 读 者, 也 给 他 们 提 供 一 个 评 价 这 篇 论 文 是 否 好 坏 的 标 准 下 面 有 三 个 简 洁 明 了 地 说 明 写 作 目 的 的 例 子 : 本 文 的 目 的 是 确 定 1987 年 12 月 15 日 的 气 旋 在 美 国 中 部 造 成 一 个 强 雪 带 的 形 成 维 持 和 消 散 的 物 理 过 程 因 因 本 文 的 目 的 是 要 了 解 发 生 在 2004 年 5 月 20 日 的 龙 卷 风 为 何 会 影 响 这 么 大 区 域 的 原 本 文 的 目 的 是 要 确 定 为 什 么 干 线 在 两 个 季 节 都 是 这 种 天 气 的 情 况 下 却 没 有 加 强 的 原 要 避 免 标 第 1 部 分 和 第 2 部 分 这 样 一 个 个 例 多 篇 论 文, 这 样 做 很 少 会 得 到 审 稿 人 好 评 审 稿 人 经 常 发 现 这 种 多 篇 论 文 通 常 只 有 一 篇 论 文 的 价 值 如 果 您 有 类 似 主 题 的 材 料 足 够 写 两 篇 或 两 篇 以 上 论 文, 最 好 根 据 材 料 发 表 独 立 的 文 章 Schultz(2009) 的 书 中 第 3.3 节 进 一 步 讨 论 为 什 么 要 劝 大 家 不 要 写 这 类 稿 件 #2: 写 一 个 清 晰 简 洁 内 容 翔 实 准 确 的 标 题 标 题 是 读 者 最 先 读 到 的, 它 可 以 吸 引 读 者, 也 可 以 让 读 者 厌 恶 一 个 好 的 标 题 应 能 够 用 最 少 的 字 就 能 够 充 分 说 明 文 章 内 容 (Day 和 Gastel,2006, 39) 标 题 还 应 该 措 辞 清 楚 简 洁 内 容 翔 实 准 确 (Lipton,1998) 注 意 标 题 也 不 能 冲 突 标 题 应 反 映 文 章 的 目 的 一 个 标 题 为 2003 年 4 月 4 日 北 卡 罗 莱 纳 州 冷 空 气 堆 的 研 究 是 不 全 面 的 降 水 蒸 发 导 致 2003 年 4 月 4 日 北 卡 罗 莱 纳 州 冷 空 气 堆 增 强, 虽 然 这 个 题 目 有 点 长, 但 是 它 的 说 明 性 更 强, 传 达 了 主 要 研 究 结 果 的 信 息 如 果 个 例 发 生 的 日 期 或 地 点 对 读 者 来 讲 不 重 要, 那 么 最 好 删 除 掉 在 标 题 中 尽 量 避 免 用 像 研 究 或 调 查 这 样 明 显 不 必 要 的 词 Schultz(2009) 在 第 3 章 讨 论 了 更 多 确 定 标 题 需 要 注 意 的 地 方, 在 网 页 上 可 以 查 到 #3: 讨 论 个 例 发 生 的 频 率 读 者 了 解 研 究 目 的 之 后, 接 下 来 会 想 知 道 类 似 个 例 再 次 发 生 的 可 能 性 这 是 一 次 百 年 不 遇 的 山 洪 或 是 每 年 发 生 的 呢? 如 果 该 个 例 是 破 纪 录 的, 那 要 说 明 打 破 了 什 么 记 录, 打 破 了 多 长 时 间 的 记 录 如 果 这 种 个 例 发 生 更 加 频 繁, 研 究 其 发 生 的 小 气 候, 做 合 成 分 析, 搜 索 类 似 的 个 例, 或 者 列 举 可 以 确 定 给 出 一 些 典 型 指 示 的 其 他 相 似 个 例 这 样 的 合 并 个 例 研 究 气 候 文 章 的 例 子 包 括 Colman 和 Dierking (1992), Colle 和 Mass (1995), Dean 和 Bosart (1996),Novak 等 ( 2004),Schultz 等 ( 2004) 一 个 个 例 研 究 类 比 的 文 章 的 例 子 有 :Gyakum 和 Roebber(2001), McTaggart-Cowan 等 (2006) 对 于 很 多 天 气 事 件, 作 者 可 能 并 不 知 道 事 件 的 发 生 频 率 因 此, 上 述 问 题 的 简 单 的 结 论 可 以 提 醒 研 究 人 员 需 要 做 更 多 的 工 作 6 组 织 和 方 法 #4: 使 用 合 适 的 数 据 集 和 方 法 大 多 数 作 者 认 为 在 开 展 研 究 项 目 之 前 做 好 计 划 是 大 有 裨 益 的 在 讨 论 文 章 初 稿 内 容 及 写 作 大 纲 时, 需 要 考 虑 所 用 的 数 据 集 方 法 分 析 技 术 和 要 使 用 的 各 种 图 表 您 采 用 的 数 据 集 能 否 解 决 所 要 讨 论 问 题 吗? 是 否 有 其 他 可 用 数 据 集 可 以 帮 助 您 来 验 证 一 些 结 论 或 解 释 个 例 被 忽 略 的 方 面? 您 的 方 法 适 合 解 决 提 出 的 问 题 吗? 下 面 是 两 个 例 子 例 一, 许 多 自 动 锋 面 分 析 和 一 些 手 工 锋 面 分 析 使 用 相 当 位 温 θ e 或 湿 球 位 温 θ w 严 格 来 讲, 锋 面 应 该 使 用 气 温 ( 如 果 地 表 是 相 对 平 坦 的 ) 位 温 θ 或 虚 位 温 θ v 来 定 义 (Sanders 和 Doswell,1995;Sanders,1999) 例 二, 偶 尔 作 者 会 用 准 地 转 ω 方 程 (Holton 的 书 第 6.4 节,2004) 作 为 诊 断 工 具 来 诊 断 锋 面 气 旋 发 展 ω 方 程 用 在 这 是 不 对 的 在 这 用 准 地 转 位 势 倾 向 方 程 (Holton 的 书 第

5 节,2004) 更 为 合 适 #5: 在 可 能 的 情 况 下, 使 用 配 料 法 来 介 绍 您 的 结 果 要 分 析 一 个 个 例, 需 要 用 到 很 多 图 有 些 作 者 试 图 把 所 有 的 图 都 放 到 一 篇 论 文 稿 件 中! 但 是, 知 道 用 哪 种 图, 可 能 不 会 很 明 显 问 题 是 您 怎 么 知 道 需 要 用 什 么 图 呢? 许 多 作 者 在 他 们 的 研 究 报 告 中 使 用 了 配 料 法 配 料 就 是 一 种 天 气 个 例 发 生 的 充 分 必 要 的 要 素 比 如,McNulty (1978) Johns 和 Doswell (1992) 研 究 明 确 指 出, 深 厚 湿 对 流 产 生 的 配 料 有 : 抬 升 运 动, 不 稳 定 和 湿 度 Doswell 等 (1996) 分 析 了 暴 洪 发 生 的 配 料 Schultz 等 (2002) 讨 论 了 冬 季 降 水 发 生 的 配 料 不 用 配 料 法, 作 者 往 往 没 有 一 个 架 构 来 组 织 研 究 和 展 示 数 据 没 有 组 织 结 构, 论 文 就 会 缺 乏 重 点, 作 者 展 示 图 形 也 只 是 为 了 展 示 而 不 是 作 为 说 明 个 例 的 最 好 选 择 配 料 法 限 制 了 讨 论 和 图 的 数 量, 使 论 述 更 加 集 中 和 紧 凑 #6: 按 照 从 大 尺 度 到 小 尺 度 的 预 报 漏 斗 原 则 来 组 织 您 的 文 章 结 构 一 旦 配 料 被 人 所 知, 在 通 常 情 况 下, 个 例 研 究 最 好 的 组 织 方 式 是 与 预 报 员 的 思 路 一 致 Snellman (1982) 提 出 了 一 种 称 为 预 报 漏 斗 天 气 预 报 方 法 : 首 先, 了 解 最 大 的 尺 度, 然 后 逐 步 了 解 尺 度 较 小 的 现 象 ( 图 1 所 示 ) 这 种 方 法 对 写 一 个 个 例 分 析 非 常 有 用 例 如, 先 把 对 流 风 暴 放 到 一 个 大 尺 度 的 环 境 中, 读 者 可 以 更 好 地 理 解 风 暴 的 生 成 环 境 和 控 制 这 种 环 境 的 大 尺 度 过 程 图 1. 作 者 在 总 结 个 例 研 究 时 一 般 应 遵 循 的 预 报 漏 斗 原 则 ( 改 编 自 Snellman(1982)) #7: 控 制 图 表 的 数 量, 只 保 留 最 需 要 的 使 用 配 料 法 和 预 报 漏 斗 的 一 个 好 处 是 这 些 图 形 保 持 以 个 例 研 究 为 目 的 把 图 形 的 数 量 限 制 到 最 低, 以 事 实 和 论 据 来 说 服 读 者 不 严 谨 的 个 例 研 究 往 往 包 含 太 多 不 必 要 或 离 题 的 图 形 附 加 一 两 则 与 这 个 个 例 有 关 的 有 趣 的 小 故 事, 虽 然 无 助 于 研 究 的 主 要 目 的, 但 确 实 可 以 为 文 章 增 色, 太 多 了 就 会 分 散 读 者 注 意 力, 让 读 者 产 生 厌 倦 情 绪 甚 至 读 者 可 能 忘 记 该 个 例 研 究 的 目 的, 面 对 太 多 无 关 紧 要 的 事 实 和 数 据 而 不 知 所 措 要 让 读 者 集 中 注 意 力, 作 者 需 要 有 的 放 矢 在 开 始 写 作 前 就 要 明 确 重 点 找 一 张 大 会 议 桌, 把 您 打 算 要 用 到 的 所 有 图 形 按 将 要 在 文 中 出 现 的 顺 序 排 列, 或 者 在 电 脑 屏 幕 上 显 示 这 些 图 形 能 按 既 定 的 顺 序 陈 述 一 个 事 实 吗? 重 新 安 排 顺 序 会 不 会 更 好 呢? 有 没 有 多 余 的 或 遗 5

6 漏 的 图? 最 好 采 用 配 料 法 和 预 报 漏 斗 的 方 法 来 陈 述 我 犹 豫 是 否 提 供 文 章 所 用 图 形 数 量 的 标 准, 因 为 每 个 研 究 需 要 图 形 的 总 数 不 同 不 过, 我 认 为 一 个 合 理 的 指 标 为 50 个 版 不 超 过 20 幅 图 如 果 超 过 25 幅 图 或 100 个 版, 即 使 是 对 最 有 耐 心 的 读 者 也 是 挑 战 最 后, 作 者 在 文 稿 中 限 制 图 的 数 量 还 有 一 个 自 私 的 理 由, 精 心 设 计 的 图 表 是 相 当 费 时 的, 构 造 拙 劣 的 图 表 往 往 引 起 审 稿 人 的 不 满 减 少 这 些 潜 在 的 因 素 会 节 省 时 间, 也 可 能 让 您 的 稿 件 让 审 稿 人 觉 得 更 具 吸 引 力 7 稿 件 的 写 作 #8: 提 供 所 有 论 点 的 论 证 在 面 对 资 料 不 足, 数 值 预 报 不 一 致, 混 沌 的 大 气 与 预 报 发 布 的 最 后 期 限 等 不 利 情 况 下, 预 报 员 在 日 常 工 作 中 必 须 依 靠 直 觉 ( 例 如 Doswell,2004; Steenburgh 等 第 2 节,2010) 直 觉 在 预 报 中 有 用, 但 在 科 研 论 文 中 则 是 不 可 取 的, 在 论 文 中 需 要 有 说 服 力 的 论 据 同 样, 特 别 是 那 些 使 用 业 务 数 据 的 基 于 观 测 的 个 例 研 究, 往 往 缺 乏 得 到 明 确 结 论 的 所 有 数 据 必 要 信 息 的 缺 乏 并 不 会 妨 碍 做 好 科 学 研 究, 但 作 者 需 要 明 确 告 诉 读 者 哪 些 结 论 是 可 靠 的, 哪 些 结 论 是 合 理 推 断 请 看 下 面 的 例 子 如 果 您 认 为 某 日 与 边 界 层 水 平 对 流 涡 旋 有 关 的 垂 直 环 流 是 有 组 织 的 深 对 流 出 现 的 原 因, 您 必 须 附 上 观 测 证 据 : 涡 旋 ( 比 如 雷 达 图 像 显 示 出 的 成 熟 的 环 流 ); 例 如 涡 旋 引 起 的 环 流 ( 也 就 是 水 平 对 流 涡 旋 条 件 事 先 满 足 ), 环 流 在 对 流 之 前, 而 且 对 流 最 终 发 生 在 涡 旋 产 生 的 上 升 运 动 的 区 域 如 果 没 有 这 些 论 证, 您 的 论 证 也 相 应 减 弱 如 果 证 据 不 足, 推 测 其 原 因 是 比 较 适 当 的, 以 我 / 我 们 推 测... 开 头 但 是, 文 章 的 主 要 观 点 不 能 依 靠 推 测 尽 可 能 少 地 使 用 推 测, 这 样 才 能 保 证 文 章 中 的 论 证 合 理 通 常 情 况 下, 作 者 可 能 会 说, 他 们 的 个 例 研 究 的 目 标 是 为 改 进 预 报 对 于 读 者 ( 预 报 员 ) 来 讲, 要 达 到 此 目 的 仅 做 一 个 个 例 研 究 明 显 是 不 够 的 例 如 卫 星 或 雷 达 图 像 上 的 一 个 信 号 出 现 在 一 次 重 大 天 气 事 件 出 现 之 前, 这 个 信 号 可 能 与 该 天 气 事 件 相 关, 但 该 信 号 不 一 定 导 致 该 事 件 发 生 或 出 现 在 所 有 重 大 严 重 的 天 气 事 件 之 前 此 外, 单 纯 一 个 个 例 研 究 并 不 足 以 证 明 这 个 信 号 是 不 是 全 部 重 大 天 气 事 件 都 有, 或 者 全 部 未 产 生 强 天 气 的 个 例 都 不 具 备 只 有 去 做 更 全 面 的 气 候 方 面 研 究, 才 可 以 提 供 这 样 的 证 据 因 此, 对 基 于 一 个 单 独 个 例 提 出 的 所 谓 预 报 一 种 特 殊 天 气 的 高 招 的 说 法 要 小 心 #9: 避 免 使 用 专 业 术 语 不 精 确 的 措 辞 和 不 正 确 的 科 学 概 念 专 业 术 语 可 能 是 气 象 学 家 为 了 方 便 创 造 的, 用 来 描 述 更 为 复 杂 科 学 现 象 所 使 用 的 有 趣 或 幽 默 的 语 言 虽 然 有 一 些 专 业 术 语 在 科 学 交 流 中 是 必 不 可 少 的, 但 有 些 术 语 在 科 学 论 述 中 是 不 恰 当 的 以 下 五 种 不 同 类 型 的 专 业 术 语 最 好 不 要 在 您 的 写 作 和 报 告 中 使 用 1. 避 免 使 用 仅 有 少 数 人 知 道 的 有 趣 的 或 特 定 学 科 的 术 语 ; 或 者, 如 果 是 必 须 使 用 的 术 语, 第 一 次 使 用 时 要 给 出 这 个 术 语 的 定 义 例 子 包 括 查 理 末 端 炸 弹 和 火 环 2. 空 洞 的 或 含 义 不 确 切 的 术 语 最 好 不 用 比 如 雷 暴 活 动 ( 可 以 测 量 的 更 为 具 体 的 量 : 云 对 地 闪 率 ), 强 动 力 ( 更 准 确 地 说 : 强 大 的 500 百 帕 绝 对 涡 度 最 大 值 ), 在 背 风 坡 的 辐 合 中 山 脉 起 了 重 要 作 用 ( 重 要 作 用 的 描 述 是 模 糊 的, 应 该 更 具 体 地 谈 谈 山 脉 是 如 何 产 生 的 辐 合 的 ) 3. 避 免 使 用 不 好 界 定 科 学 意 义 的 术 语 不 使 用 晦 涩 的 物 理 术 语, 而 是 对 物 理 过 程 进 行 描 述 例 子 包 括 超 曳 现 象, 触 发, 低 平 顶 对 流 和 水 汽 池 4. 有 些 短 语, 从 字 面 上 看, 是 不 合 适 的 或 毫 无 意 义 的 例 子 包 括 浅 层 水 汽, 干 冲, 槽 底, 加 深 的 短 波 槽, 东 北 向 抬 升 5. 最 后, 一 些 在 科 学 上 是 不 正 确 的 短 语 下 面 的 例 子 中 就 有 这 样 的 陈 述 : 高 层 辐 散 区 移 到 低 层 辐 合 区 上 空, 会 产 生 强 烈 的 上 升 运 动 因 为 上 升 运 动 直 6

7 接 与 通 过 连 续 性 方 程 的 质 量 辐 散 的 垂 直 分 布 相 关, 这 句 话 意 味 着 质 量 辐 散 和 上 升 运 之 间 存 在 因 果 关 系, 这 歪 曲 了 一 个 单 一 的 过 程 到 底 是 什 么 北 美 中 尺 度 模 式 的 分 辨 率 是 8 公 里 分 辨 率 实 际 上 比 网 格 间 距 大 几 倍 ( 例 如, Pielke 1991,2001;Laprise 1992;Grasso 2000a,b) 因 此, 作 者 应 该 使 用 网 格 间 距 或 格 点 间 隔 来 代 替 在 未 来 36 小 时 冷 锋 将 从 南 达 科 他 州 传 播 到 俄 克 拉 荷 马 州 传 播 是 经 常 用 来 描 述 波 的 词 严 格 地 说, 特 征 运 动 由 一 个 平 流 分 量 和 一 个 非 平 流 分 量 组 成 由 于 冷 锋,Rossby 波 和 飑 线 通 常 既 有 平 流 运 动 分 量 又 有 非 平 流 运 动 分 量, 传 播 这 个 词 专 门 用 来 表 示 非 平 流 分 量 对 流 之 前 是 地 面 水 气 通 量 辐 合 区 水 气 通 量 辐 合 作 为 对 流 启 动 的 诊 断 工 具 是 不 恰 当 的 (Banacos 和 Schultz,2005) 附 录 B 通 常 被 滥 用 的 科 学 词 语 (Schultz,2009), 有 更 多 的 例 子 说 明 如 何 使 语 言 更 精 确, 可 从 网 页 上 查 到 #10: 明 确 界 定 地 理 位 置 因 为 科 学 ( 包 括 天 气 ) 是 全 球 性 的, 来 自 美 国 的 研 究 成 果 可 能 与 世 界 各 地 的 预 报 员 和 研 究 人 员 有 关, 反 之 亦 然 正 如 大 多 数 美 国 科 学 家 不 一 定 能 够 识 别 中 国 各 省 一 样, 美 国 人 也 不 应 该 指 望 中 国 读 者 知 道 美 国 各 州 和 它 们 的 位 置 一 些 地 区 的 特 定 术 语 ( 例 如, 首 都 区 金 三 角 ) 或 当 地 地 理 位 置 ( 如 河 流, 小 山 脉 ) 可 能 即 使 自 己 的 国 家 的 读 者 也 不 知 道 您 可 以 做 几 件 事 情 以 帮 助 读 者 了 解 文 章 的 地 理 环 境 首 先, 尽 量 减 少 使 用 可 能 不 广 为 人 知 的 地 理 名 词, 或 第 一 次 使 用 该 地 理 名 词 时 就 对 它 做 定 义 第 二, 附 上 当 地 地 图, 其 目 的 是 指 明 文 中 所 描 述 的 地 方 ( 图 2) 如 果 这 种 注 释 不 会 引 起 混 乱, 更 好 的 方 式 是 直 接 在 图 中 ( 图 3) 标 记 出 来 每 张 地 图 也 应 该 有 水 平 比 例 尺, 并 标 注 哪 个 方 向 是 北 ( 如 果 省 略 指 北 针, 可 能 会 引 起 歧 义, 如 果 有 指 北 针 则 对 图 示 有 利 ) 图 2: 用 来 定 义 文 章 中 描 述 的 地 理 位 置 图 用 阴 影 表 示 海 拔 高 度 ( 米 ) 高 于 海 平 面 的 等 级 加 号 表 明 MesoWest 站 的 位 置 粗 体 罗 马 字 体 标 注 出 特 殊 观 测 系 统 ( 例 如, 移 动 实 验 室, 雷 达 ) 常 规 的 罗 马 字 体 标 注 的 是 观 测 站 滑 雪 胜 地 和 城 市 粗 体 斜 体 字 体 标 出 地 理 和 政 治 区 域 细 实 线 代 表 县 和 湖 泊 的 边 界 DOW2 周 围 的 灰 色 圆 圈 代 表 了 30 公 里 范 围 内 的 环 带 虚 线 框 代 表 的 插 入 图 的 位 置, 这 里 没 有 显 示 [ 图 和 文 字 改 编 自 Schultz 和 Trapp(2003) 的 图 1a] 7

8 8 数 值 模 拟 研 究 的 特 别 准 则 #11: 模 型 模 拟 应 该 做 的 不 仅 仅 是 再 现 观 测 随 着 计 算 资 源 的 价 格 越 来 越 便 宜, 中 尺 度 数 值 模 式 WRF( 天 气 研 究 与 预 报 模 式 ) 和 MM5( 宾 夕 法 尼 亚 州 立 大 学 国 家 大 气 研 究 中 心 的 中 尺 度 模 式, 第 5 版 ) 允 许 免 费 使 用, 目 前 模 拟 一 个 天 气 事 件 的 Eta 工 作 站 几 乎 人 人 都 买 得 起 模 拟 一 个 事 件 要 看 模 型 是 否 可 以 再 现 它, 但 对 于 一 个 要 发 表 的 个 例 研 究 来 讲 是 不 够 的 图 3: 表 示 截 至 2007 年 2 月 17 日 00 时 (UTC) 的 6 小 时 降 水 ( 单 位,mm, 填 色 图 ) a) 第 四 阶 段 产 品 ( 雨 量 计 和 雷 达 估 测 降 水 的 资 料 融 合 ) 和 b)wrf 模 式 输 出 [ 改 编 自 Schumacher 等,2010) 感 谢 Russ Schumacher 对 图 中 色 标 的 贡 献 ] 一 个 能 够 成 功 模 拟 所 研 究 天 气 事 件 的 模 式 在 理 解 所 包 含 的 相 关 物 理 过 程 方 面 是 一 个 强 有 力 的 工 具 但 是, 模 拟 仅 是 发 表 科 学 论 文 的 第 一 部 分, 合 理 的 诊 断 是 第 二 部 分 模 式 的 输 出 产 品 是 一 个 四 维 动 力 协 调 的 数 据 集 该 产 品 常 常 作 为 观 测 数 据 缺 值 的 替 代 ( 当 然, 假 设 有 一 完 美 的 模 式 ) 例 如, 用 模 型 输 出 计 算 如 湿 位 涡 诊 断 量 (Novak 等,2006;Schultz 和 Knox,2007), 锋 生 (Schultz,2004b;Novak 等,2006), 或 动 量 方 程 中 的 各 量 ( Colle 和 Mass,1995) 可 以 提 供 对 相 关 物 理 过 程 的 理 解 另 外, 改 变 地 形 (Onton and Steenburgh, 2001) 水 温 ( Onton and Steenburgh 2001) 云 层 对 太 阳 辐 射 的 透 明 度 ( Roebber 等,2002) 或 者 某 些 数 据 点 的 同 化 (Zhang 等,2002) 后 重 新 运 行 模 式, 可 以 说 明 一 些 物 理 过 程 的 重 要 性 及 其 对 这 种 天 气 事 件 预 报 的 敏 感 性 #12: 全 面 评 价 模 式 输 出 产 品 接 下 来 的 任 务 是 验 证 该 模 式 输 出 是 否 如 实 再 现 了 观 测 如 实 加 引 号 表 明 不 同 的 人 对 模 式 如 何 如 实 地 再 现 观 测 会 有 不 同 的 意 见 有 些 人 可 能 会 很 关 心 模 式 对 降 水 或 风 的 预 报 能 力, 虽 然 其 他 人 可 能 不 这 么 想, 他 们 宁 愿 把 重 点 放 在 大 尺 度 预 报 是 否 能 够 令 人 满 意 上 有 些 人 可 能 会 想 得 到 模 型 输 出 和 数 据 之 间 近 乎 完 美 的 对 应, 而 另 一 些 人 则 要 求 相 对 较 低 图 3 所 示, 初 看 上 去,WRF 模 式 预 报 的 降 水 区 域 大 致 正 确 : 内 布 拉 斯 加 州 北 部 和 南 达 科 他 州 南 部, 在 科 罗 拉 多 州 中 部 的 地 形 降 水, 科 罗 拉 多 州 东 部 的 西 北 - 东 南 向 带 状 降 水 因 此, 作 者 可 能 会 写, 模 式 模 拟 再 现 了 观 测 到 的 降 水 特 征 然 而, 如 果 没 有 更 多 的 说 明, 作 者 的 信 誉 将 受 到 影 响 相 反,( 模 式 预 报 和 实 况 的 ) 差 别 是 显 而 易 见 的 模 式 预 报 的 科 罗 拉 多 州 东 部 的 带 状 降 水 比 观 测 到 的 窄 得 多 在 内 布 拉 斯 加 州 北 部 和 南 达 科 他 州 南 部, 令 人 关 注 的 降 水 落 区, 模 式 模 拟 的 相 对 较 大 模 式 模 拟 的 降 水 量 的 最 大 值 比 观 测 值 要 小,( 模 拟 的 ) 地 形 降 水 没 有 观 测 8

9 的 范 围 大 尽 管 有 这 么 显 著 的 区 别, 模 式 模 拟 对 这 一 天 气 事 件 的 诊 断 和 对 为 什 么 降 水 带 出 现 在 科 罗 拉 多 州 东 部 的 理 解 还 是 足 够 精 准 的, 正 如 Schumacher 等 (2010) 所 做 的 模 拟 用 挑 剔 的 眼 光 看 待 模 式 的 输 出 结 果 是 向 读 者 说 明, 模 式 确 实 并 不 完 美, 但 用 它 来 写 文 章 是 可 以 接 受 的 9 图 表 做 研 究 的 时 候, 我 们 经 常 设 计 图 表, 用 软 件 默 认 设 置 做 出 的 草 图, 在 细 节 上 还 未 做 调 整 这 些 图 不 经 过 认 真 编 辑 和 重 新 设 计 不 能 用 在 文 章 中 需 要 从 更 清 晰 更 易 于 理 解 和 更 美 观 方 面 来 修 改 图 表 以 达 到 可 供 出 版 的 要 求 制 作 达 到 出 版 要 求 的 图 表 可 能 需 要 相 当 长 的 时 间 和 精 力, 这 些 通 常 是 来 自 审 稿 人 的 善 意 提 醒 #13: 设 计 刊 印 尺 寸 变 小 后 易 读 的 图 表 设 计 将 刊 印 在 期 刊 上 的 图 表 的 尺 寸 保 证 所 有 的 字 体 和 风 羽 图 清 晰 可 读 当 图 缩 小 印 在 杂 志 上 时 要 谨 防 虚 线 消 失 使 用 无 衬 线 字 体 ( 如 Helvetica, Arial), 因 为 他 们 比 衬 线 字 体 ( 如 Times New Roman) 更 易 于 保 存 复 制 #14: 类 似 的 图 表 前 后 一 致 在 多 数 个 例 研 究 的 稿 件 中, 一 种 共 同 的 图 形 可 以 被 重 复 使 用 例 如, 整 个 稿 件 中 地 面 图 或 探 空 图 可 能 会 在 三 个 不 同 的 时 间 不 同 的 地 点 使 用 要 尽 可 能 地 把 这 些 图 设 计 成 前 后 一 致 如 果 可 能 的 话, 使 用 相 同 的 地 图 背 景, 线 宽, 填 色 方 案 等 变 量 名 称, 符 号, 单 位, 等 值 线 的 间 隔, 也 应 该 与 惯 例 一 致 例 如, 地 面 气 压 场 应 每 隔 4 百 帕 画 线 ( 或 中 尺 度 分 析 每 隔 1 或 2 百 帕 ), 而 不 是 2.5 或 5 百 帕 为 便 于 比 较, 类 似 的 图 表 应 绘 制 成 相 同 大 小 另 外, 设 计 一 幅 多 图 的 图 表 ( 如 图 3), 有 助 于 类 似 图 的 比 较 需 标 注 (a), (b), (c), 等 #15: 标 注 图 表 时 要 突 出 重 要 的 特 征 一 旦 图 形 设 计 好, 标 注 有 助 于 引 导 读 者 关 注 重 点 区 域 ( 例 如, 突 出 特 定 的 最 大 涡 度, 雷 达 图 像 中 后 侧 入 流 缺 口 的 位 置, 在 散 点 图 画 1:1 线, 包 括 误 差 柱 状 图, 标 记 地 理 位 置 ) 此 外, 计 算 机 生 成 的 图 表 可 能 会 生 成 一 个 默 认 的 标 题, 需 要 换 成 更 容 易 理 解 的 标 题 尽 量 直 接 做 标 记 而 不 用 缺 省 的 图 例 避 免 Tufte(2001, 第 5 章 ) 称 为 图 表 垃 圾 的 东 西 : 多 余 的 网 格 线 注 释 二 维 图 形 的 立 体 效 果 和 不 必 要 的 图 形 装 饰, 这 些 图 表 垃 圾 会 有 损 于 图 的 主 要 内 容, 使 图 中 数 据 模 糊 而 不 是 补 充 或 加 强 图 上 的 数 据 是 最 重 要 的, 应 尽 一 切 可 能 来 突 出 数 据 例 如, 用 微 软 Excel 做 的 图 表 在 发 表 前 需 要 严 格 进 行 全 面 修 订 (su,2008) 其 他 有 关 图 表 的 建 议 包 括 以 下 内 容, 1. 避 免 浪 费 一 幅 多 图 之 间 或 图 内 空 白 区 域 合 理 安 排 空 间, 使 印 在 杂 志 上 的 图 标 尺 寸 最 大 化 1. 用 文 字 和 合 适 的 单 位 标 注 坐 标 轴 [ 温 度 ( C), 而 不 是 T ] 坚 持 使 用 标 准 单 位, 并 尽 可 能 采 用 国 际 单 位 制 对 图 进 行 定 量 标 注 以 使 读 者 不 必 读 图 例 就 能 理 解 2. 如 果 绘 制 风 羽, 按 惯 例 在 说 明 中 描 述 : 三 角 旗, 满 格, 半 格 分 别 表 示 25,5,2.5 ms 小 心 使 用 红 绿 的 配 色 方 案 ( 如 美 国 多 普 勒 雷 达 网 上 的 标 准 风 产 品 ), 因 为 这 对 有 红 绿 色 盲 的 人 ( 约 10% 的 男 性 和 2% 或 低 于 2% 的 女 性 ) 解 释 起 来 很 困 难 向 或 en/deflector.html 上 传 您 的 图 表, 看 是 否 会 引 起 患 色 盲 症 的 人 的 麻 烦 4. 许 多 网 上 期 刊 出 版 的 动 画 ( 包 括 EJSSM), 是 推 广 您 的 观 点 的 一 个 有 效 工 具 美 国 气 象 学 会 期 刊 将 在 其 网 站 上 展 示 动 画 作 为 补 充 有 关 有 效 地 设 计 特 定 类 型 的 图 表 ( 例 如, 线 图, 散 点 图, 柱 状 图, 平 面 图 ) 的 更 多 信 息, 请 参 阅 Schultz(2009 年 ) 的 书 第 11.7 节 #16: 在 文 章 和 图 例 中 详 细 描 述 和 引 用 所 有 的 图 表 9

10 简 而 言 之, 如 果 您 的 文 章 中 用 到 一 幅 图 或 一 幅 多 图, 最 好 在 文 章 中 引 用 并 做 解 释 如 果 图 在 文 章 中 没 有 解 释, 就 应 该 被 删 除 掉 在 文 章 中 频 繁 地 引 用 图 表, 让 读 者 知 道 用 到 什 么 具 体 的 图 表 描 述 图 表 时, 首 先 讨 论 最 明 显 的 方 面, 即 使 这 些 都 不 是 主 要 关 注 点 这 样 做 可 以 让 读 者 确 信 他 们 能 够 正 确 地 理 解 图 并 准 备 给 读 者 更 多 的 细 节 不 要 在 文 章 中 重 复 图 表 说 明 中 的 信 息 例 如, 图 5 显 示 了 500 百 帕 高 度 和 相 对 涡 度, 表 明 短 波 槽 在 1200 UTC 移 到 艾 奥 瓦 州 这 句 话 可 以 更 简 单 地 写 为 短 波 槽 在 1200 UTC 移 到 艾 奥 瓦 州 ( 图 5) 说 明 应 包 括 图 中 所 有 元 素 的 描 述 要 说 明 图 中 各 种 线 条 的 意 义, 并 应 包 括 物 理 量 的 单 位 和 等 值 线 的 间 隔 如 果 有 必 要, 所 有 的 阴 影 和 配 色 方 案 都 应 该 加 以 说 明 并 配 上 图 例 10 参 考 文 献 许 多 来 稿 缺 乏 引 用 和 参 考 文 献 目 录 的 基 本 规 范 提 交 您 的 稿 件 之 前, 您 需 要 做 的 最 终 检 查 应 包 括 下 面 几 点 : 1. 确 保 参 考 文 献 中 的 所 有 文 献 在 文 稿 中 都 被 引 用 2. 确 保 在 文 稿 中 出 现 的 所 有 引 用 都 在 参 考 文 献 中 3. 再 三 检 查 参 考 文 献 的 准 确 性 确 保 作 者 姓 名 文 章 题 目 发 表 年 份 期 刊 名 称 卷 号 页 码 和 引 用 排 序 的 正 确 性 确 保 所 有 作 者 的 名 字 拼 写 正 确 ( 以 免 由 于 那 些 拼 写 错 误 被 审 稿 人 或 编 辑 退 稿 ) 11 其 他 格 式 和 术 语 问 题 1. 按 照 您 所 投 稿 期 刊 的 格 式 要 求 编 辑 稿 件 许 多 期 刊 在 它 们 的 网 站 上 都 有 格 式 指 南 例 如, EJSSM 在 它 们 网 站 主 页 右 侧 有 针 对 作 者 审 稿 人 和 编 辑 的 指 南, 美 国 气 象 学 会 在 网 站 的 作 者 资 源 中 心 ( 上 有 作 者 指 南 如 果 您 的 稿 件 打 算 向 对 格 式 并 没 有 特 别 要 求 的 期 刊 投 稿, 您 要 选 择 使 用 一 种 格 式 并 贯 穿 始 终 2. 使 用 正 确 的 日 期 和 时 间 格 式 :1225 UTC 8 March 2006, 而 不 是 March 8 th, 也 不 是 , 这 可 能 会 造 成 混 淆 (2006 年 8 月 3 日 还 是 2008 年 3 月 6 日 ) 如 果 在 稿 件 中 使 用 当 地 标 准 时 间 (LST), 列 出 转 换 为 UTC 的 时 间 例 如, 海 风 在 当 地 时 间 14 点 ( UTC = LST+6h) 后 开 始 加 强 3. 考 虑 使 用 向 极 地 的 和 向 赤 道 的 这 些 中 性 词 汇, 而 不 用 朝 南 的 朝 北 的 这 样 做 将 使 在 南 半 球 的 读 者 更 容 易 地 阅 读 您 的 稿 件 同 样, 使 用 气 旋 性 涡 度 而 不 使 用 正 涡 度 4. 首 次 使 用 缩 略 词 和 缩 略 语 时, 应 先 给 出 定 义, 除 非 期 刊 另 有 规 定 另 外, 如 果 您 对 一 个 长 术 语 或 参 考 文 献 [ 例 如,Salt Lake Valley 缩 写 为 SLV,Sanders 和 Doswell(1995) 缩 写 为 SD95] 引 入 缩 写 时, 尤 其 是 如 果 它 只 是 用 几 次 的 话, 要 重 新 考 虑 考 虑 虽 然 这 样 的 缩 写 可 能 使 作 者 写 作 更 容 易 一 些, 读 者 会 发 现 记 忆 不 常 使 用 的 缩 略 词 比 简 单 拼 写 出 来 更 令 人 不 习 惯 5. 在 科 学 写 作 中, 第 一 人 称 代 词 ( 我, 我 们 ) 正 在 被 更 普 遍 接 受, 并 有 很 好 的 理 由 它 们 可 以 改 善 像 据 推 测, [ 谁 推 测?] 和 作 者 选 取 了 五 年 的 数 据 带 来 的 尴 尬 在 数 据 和 方 法 部 分 避 免 过 度 使 用 第 一 人 称 代 词 的 稿 件, 听 起 来 不 太 专 业 相 反, 使 用 第 一 人 称 代 词 捍 卫 您 选 择 的 研 究, 可 能 会 影 响 结 果 例 如, 我 们 推 测... 和 两 种 可 选 方 案 中, 我 们 选 择 了 第 二 种 作 为 我 们 的 方 法, 因 为 尽 量 减 少 使 用 it 或 there 开 头 的 叙 述 ( 例 如, it is well known that, it can be shown that, it is very likely that, there are ) 大 多 数 这 些 短 语 可 以 被 删 除 而 不 丧 失 语 义, 或 替 换 为 单 个 单 词 ( 例 如, it can be noted that 可 以 省 略 ; it is possible that 可 以 替 换 为 possibly ) 10

11 7. 尽 可 能 使 用 国 际 单 位 制 单 位 如 果 需 要 使 用 非 国 际 单 位 制 单 位, 在 括 号 中 列 出 换 算 成 国 际 单 位 制 的 数 据 例 如, 雨 量 器 测 量 单 位 为 0.01 英 寸 (0.25 毫 米 ) 8. 最 后, 在 提 交 之 前, 通 过 拼 写 检 查 语 法 检 查 程 序 检 查 您 的 稿 件 不 要 指 望 用 这 些 软 件 就 能 保 证 完 美, 但 使 用 它 们 可 以 确 保 您 可 以 发 现 大 多 数 的 严 重 错 误 12 结 论 虽 然 遵 循 这 16 项 原 则 ( 如 表 1 所 示 ) 并 不 能 保 证 您 的 论 文 会 发 表, 但 这 些 原 则 将 有 助 于 避 免 别 人 易 犯 的 常 见 错 误 提 交 一 份 条 理 清 晰 组 织 出 色 科 学 合 理 的 个 例 研 究, 您 会 得 到 一 个 严 谨 的 作 者 的 声 誉 甚 至 您 会 被 邀 请 在 会 议 和 培 训 课 程 上 做 发 言 写 一 个 例 研 究, 并 把 它 做 好 是 一 项 很 费 力 的 工 作, 因 此, 要 做 好 它 需 要 花 费 大 量 时 间 去 准 备 ( 稿 件 完 成 后 ) 不 要 急 于 投 稿 在 研 究 和 写 作 阶 段, 找 别 人 帮 忙 指 导, 尤 其 是 找 那 些 有 经 验 和 有 声 誉 的 科 学 家 在 预 报 室 大 学 实 验 室 或 者 在 一 个 区 域 天 气 研 讨 会 上 介 绍 自 己 的 成 果 这 些 机 会 可 以 带 来 改 善 的 您 的 稿 件 和 增 强 您 的 科 学 技 能 的 反 馈 意 见 此 外, 它 们 还 可 能 会 带 来 在 未 来 的 研 究 中 合 作 的 机 会 这 些 成 就 需 要 很 长 的 路 要 走, 但 潜 在 的 回 报 确 实 是 相 当 大 的 表 1: 撰 写 有 效 的 个 例 研 究 须 遵 循 的 16 项 原 则 #1: 有 一 个 明 确 的 目 的 #2: 写 一 个 清 晰 简 洁 内 容 翔 实 准 确 的 标 题 #3: 讨 论 个 例 发 生 的 频 率 #4: 使 用 合 适 的 数 据 集 和 方 法 #5: 在 可 能 的 情 况 下, 使 用 配 料 法 来 介 绍 您 的 结 果 #6: 按 照 从 大 尺 度 到 小 尺 度 的 预 报 漏 斗 原 则 来 组 织 您 的 文 章 结 构 #7: 控 制 图 表 的 数 量, 只 保 留 最 需 要 的 #8: 提 供 所 有 论 点 的 论 证 #9: 避 免 使 用 专 业 术 语 不 精 确 的 措 辞 和 不 正 确 的 科 学 概 念 #10: 明 确 界 定 地 理 位 置 #11: 模 型 模 拟 应 该 做 的 不 仅 仅 是 再 现 观 测 #12: 全 面 评 价 模 式 输 出 产 品 #13: 设 计 刊 印 尺 寸 变 小 后 易 读 的 图 表 #14: 类 似 的 图 表 前 后 一 致 #15: 标 注 图 表 时 要 突 出 重 要 的 特 征 #16: 在 文 章 和 图 例 中 详 细 描 述 和 引 用 所 有 的 图 表 致 谢 本 文 脱 胎 于 我 写 的 书 有 说 服 力 的 科 学 : 成 为 一 个 更 好 的 作 家 演 说 家 和 大 气 科 学 家 的 实 用 指 南 (Schultz,2009), 把 太 多 有 关 写 出 优 秀 个 例 研 究 的 好 建 议 放 到 一 章 中, 促 成 了 本 文 我 要 感 谢 我 过 去 的 顾 问 和 导 师 :Clifford Mass,Lance Bosart,Daniel Keyser 和 Charles Doswell, 是 他 们 教 我 如 何 进 行 研 究 和 写 论 文 我 要 特 别 感 谢 Charles Doswel, 感 谢 他 对 为 我 的 著 作 中 附 录 B 的 启 发 我 也 要 感 谢 我 的 两 个 最 亲 密 的 合 作 者 Paul Roebber 和 Jim Steenburgh, 感 谢 他 们 在 合 著 期 刊 论 文 过 程 中 对 我 多 年 的 鼓 励 鞭 策 和 友 谊 我 要 感 谢 三 个 正 式 评 审 (John Lewis Paul Markowski 和 Greg Mann) 和 编 辑 Roger Edwards Ryan McCammon, 以 及 以 下 对 这 篇 稿 件 的 早 期 版 提 出 宝 贵 意 见 的 同 事 们 :Thomas Andretta Peter Banacos Matthew Bunkers Jay Charney Stephen Corfidi Chris Davis Nikolai Dotzek Jim Johnson Paul Roebber 和 Jon Zeitler 感 谢 来 自 Vaisala Oyj( 维 萨 拉 公 司 ) 的 部 分 资 金 支 持 11

12 参 考 文 献 Banacos, P. C., and D. M. Schultz, 2005: The use of moisture flux convergence in forecasting convective initiation: Historical and operational perspectives. Wea. Forecasting, 20, Batchelor, G. K., 1981: Preoccupations of a journal editor. J. Fluid Mech., 106, Booth, W. C., G. G. Colomb, and J. M. Williams, 2003: The Craft of Research. 2nd ed. University of Chicago Press, 329 pp. Bosart, L. F., 1983: Analysis of a California Catalina eddy event. Mon. Wea. Rev., 111, Bryan, G. H., and J. M. Fritsch, 2000: Moist absolute instability: The sixth static stability state. Bull. Amer. Meteor. Soc., 81, Colle, B. A., and C. F. Mass, 1995: The structure and evolution of cold surges east of the Rocky Mountains. Mon. Wea. Rev., 123, Colman, B. R., and C. F. Dierking, 1992: The Taku wind of southeast Alaska: Its identification and prediction. Wea. Forecasting, 7, Day, R. A., and B. Gastel, 2006: How to Write and Publish a Scientific Paper. 6th ed. Cambridge University Press, 302 pp. Dean, D. B., and L. F. Bosart, 1996: Northern Hemisphere 500-hPa trough merger and fracture: A climatology and case study. Mon. Wea. Rev., 124, Doswell, C. A. III, 2004: Weather forecasting by humans Heuristics and decision making. Wea. Forecasting, 19, , and M. J. Haugland, 2007: A comparison of two cold fronts Effects of the planetary boundary layer on the mesoscale. Electronic J. Severe Storms Meteor., 2 (4), 1 12., H. E. Brooks, and R. A. Maddox, 1996: Flash flood forecasting: An ingredients-based methodology. Wea. Forecasting, 11, Gopen, G. D., and J. A. Swan, 1990: The science of scientific writing. Amer. Sci., 78, [Available online at Grasso, L. D., 2000a: The differentiation between grid spacing and resolution and their application to numerical modeling. Bull. Amer. Meteor. Soc., 81, , 2000b: Reply. Bull. Amer. Meteor. Soc., 81, Gyakum, J. R., and P. J. Roebber, 2001: The 1998 ice storm Analysis of a planetary-scale event. Mon. Wea. Rev., 129, Holton, J. R., 2004: An Introduction to Dynamic Meteorology. 4th ed. Elsevier, 535 pp. Johns, R. H., and C. A. Doswell III, 1992: Severe local storms forecasting. Wea. Forecasting, 7, Laprise, R., 1992: The resolution of global spectral models. Bull. Amer. Meteor. Soc., 73, Lewis, J. M., 1996: Joseph G. Galway. Wea. Forecasting, 11, , 2007: A forecaster s story: Robert H. Johns. Electronic J. Severe Storms Meteor., 2 (7), Lipton, W. J., 1998: The Science Editor s Soapbox. 93 pp. [Available from Science Soapbox, P. O. Box 16103, Fresno, CA ] MacDonald, A. E., 2000: Leonard W. Snellman Bull. Amer. Meteor. Soc., 81, McNulty, R. P., 1978: On upper tropospheric kinematics and severe weather occurrence. Mon. Wea. Rev., 106, , 1991: Downburts from innocuous clouds: An example. Wea. Forecasting, 6, McTaggart-Cowan, R., L. F. Bosart, C. A. Davis, E. H. Atallah, J. R. Gyakum, and K. A. Emanuel, 2006: Analysis of Hurricane Catarina (2004). Mon. Wea. Rev., 134, Novak, D. R., L. F. Bosart, D. Keyser, and J. S. Waldstreicher, 2004: An observational study of cold 12

13 season-banded precipitation in northeast U.S. cyclones. Wea. Forecasting, 19, , J. S. Waldstreicher, D. Keyser, and L. F. Bosart, 2006: A forecast strategy for anticipating cold season mesoscale band formation within eastern U.S. cyclones. Wea. Forecasting, 21, 3 23., B. A. Colle, and A. R. Aiyyer, 2010: Evolution of mesoscale precipitation band environments within the comma head of northeast U.S. cyclones. Mon. Wea. Rev., 138, doi: /2010mwr Onton, D. J., and W. J. Steenburgh, 2001: Diagnostic and sensitivity studies of the 7 December 1998 Great Salt Lake-effect snowstorm. Mon. Wea. Rev., 129, Pagnotti, V., and L. F. Bosart, 1984: Comparative diagnostic case study of East Coast secondary cyclogenesis under weak versus strong synoptic-scale forcing. Mon. Wea. Rev., 112, Pielke, R. A., Sr., 1991: A recommended specific definition of resolution. Bull. Amer. Meteor. Soc., 72, 1914., 2001: Further comments on The differentiation between grid spacing and resolution and their application to numerical modeling. Bull. Amer. Meteor. Soc., 82, 699. Roebber, P. J., D. M. Schultz, and R. Romero, 2002: Synoptic regulation of the 3 May 1999 tornado outbreak. Wea. Forecasting, 17, Rogers, E., and L. F. Bosart, 1991: A diagnostic study of two intense oceanic cyclones. Mon. Wea. Rev., 119, Sanders, F., 1999: A proposed method of surface map analysis. Mon. Wea. Rev., 127, , and C. A. Doswell III, 1995: A case for detailed surface analysis. Bull. Amer. Meteor. Soc., 76, Schultz, D. M., 2004a: Historical research in the atmospheric sciences: The value of literature reviews, libraries, and librarians. Bull. Amer. Meteor. Soc., 85, , 2004b: Cold fronts with and without prefrontal wind shifts in the central United States. Mon. Wea. Rev., 132, , 2009: Eloquent Science: A Practical Guide to Becoming a Better Writer, Speaker, and Atmospheric Scientist. Amer. Meteor. Soc., 412 pp. [Excerpts available online at : Rejection rates for multiple-part manuscripts. Scientometrics, submitted., J. V. Cortinas Jr., and C. A. Doswell III, 2002: Comments on An operational ingredients-based methodology for forecasting midlatitude winter season precipitation. Wea. Forecasting, 17, , and R. J. Trapp, 2003: Nonclassical cold-frontal structure caused by dry subcloud air in northern Utah during the Intermountain Precipitation Experiment (IPEX). Mon. Wea. Rev., 131, , D. S. Arndt, D. J. Stensrud, and J. W. Hanna, 2004: Snowbands during the cold-air outbreak of 23 January Mon. Wea. Rev., 132, , and J. A. Knox, 2007: Banded convection caused by frontogenesis in a conditionally, symmetrically, and inertially unstable environment. Mon. Wea. Rev., 135, , and C. F. Mass, 1993: The occlusion process in a midlatitude cyclone over land. Mon. Wea. Rev., 121, , and P. N. Schumacher, 1999: The use and misuse of conditional symmetric instability. Mon. Wea. Rev., 127, ; Corrigendum, 128, Schumacher, R. S., D. M. Schultz, and J. A. Knox, 2010: Convective snowbands downstream of the Rocky Mountains in an environment with conditional, dry symmetric, and inertial instabilities. Mon. Wea. Rev., submitted. Snellman, L. W., 1982: Impact of AFOS on operational forecasting. Preprints, Ninth Conf. on Weather Forecasting and Analysis, Seattle, WA, Amer. Meteor. Soc., Steenburgh, W. J., D. M. Schultz, B. Snyder, and M. Meyers, 2010: Bridging the gap between operations and research to improve weather prediction in mountainous regions. Mountain Weather and Forecasting 13

14 Monograph, Amer. Meteor. Soc., submitted. Strunk, W., Jr., and E. B. White, 2000: The Elements of Style. 4th ed. Allyn and Bacon, 105 pp. Su, Y.-S., 2008: It s easy to produce chartjunk using Microsoft Excel 2007 but hard to make good graphs. Computational Statistics and Data Analysis, 52, Tufte, E. R., 1983: The Visual Display of Quantitative Information. Graphics Press, 197 pp. Valiela, I., 2001: Doing Science: Design, Analysis, and Communication of Scientific Research. Oxford University Press, 294 pp. Weston, A., 2009: A Rulebook for Arguments. 4th ed. Hackett Publishing, 88 pp. Williams, J. M., 2006: Style: Lessons in Clarity and Grace. 9th ed. Longman, 304 pp. Zhang, F., C. Snyder, and R. Rotunno, 2002: Mesoscale predictability of the surprise snowstorm of January Mon. Wea. Rev., 130,