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(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展，為氣象科普場館的設(shè)計(jì)帶來了新的靈感、新的思路。集趣味性、互動(dòng)性、科學(xué)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(xué)習(xí)氣象防災(zāi)避險(xiǎn)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(gè)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(jì)作簡單介紹。五大原則是指趣味性、互動(dòng)性、安全性、先進(jìn)性、實(shí)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(gè)交叉環(huán)節(jié)，科普教育作為面向社會(huì)開展的科學(xué)知識、科學(xué)精神和科學(xué)技術(shù)成果的普及性教育，主要立足于提高國民科學(xué)素質(zhì)，在21世紀(jì)的今天，世界上各個(gè)國家和各級政府都越來越重視科普教育工作，大力推進(jìn)科普場館的建設(shè)?？破請鲳^作為對社會(huì)公眾進(jìn)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(jìn)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(huì)公眾的科學(xué)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(yán)重，社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)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(huì)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(huì)公眾提高自身科學(xué)素質(zhì)的迫切要求，氣象部門以科學(xué)普及氣象防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化知識為重點(diǎn)，通過加快推進(jìn)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(jì)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(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多媒體等新技術(shù)，打造有趣的氣象科普展品，激發(fā)體驗(yàn)者積極主動(dòng)地參與其中的濃厚興趣，體會(huì)氣象知識的無窮奧妙。

互動(dòng)性

隨著新媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，公眾的閱讀習(xí)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(dòng)”“體驗(yàn)”，改變傳統(tǒng)科普場館的靜態(tài)特征，體驗(yàn)者通過參與互動(dòng)，融入到各類氣象科普項(xiàng)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(jì)上突出趣味性、互動(dòng)性，體驗(yàn)者與展品有頻繁的接觸和互動(dòng)，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(jìn)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(yùn)行，可能至少運(yùn)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(shí)代性、先進(jìn)性的科技，又具有相對的可持續(xù)性，至少3～5年不會(huì)被淘汰，始終保持技術(shù)前沿。

實(shí)效性

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

氣象科普場館的功能設(shè)計(jì)

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(dòng)畫技術(shù)、虛擬模擬技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)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(dòng)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(diǎn)和視覺互動(dòng)體驗(yàn)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(gè)主要因素描述河北氣候帶的屬性，以及因此形成的動(dòng)物、植被特點(diǎn)，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(dú)特農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)生。

2）自然風(fēng)俗。地域和氣候環(huán)境的變化往往導(dǎo)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(dú)有的風(fēng)俗習(xí)慣，突出具有河北地方特點(diǎn)的具有豐富科技人文特色的主題內(nèi)容，以體感互動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)，觀眾可以選擇不同內(nèi)容交互查詢體驗(yàn)[3]。

氣象知識

1）大氣層結(jié)構(gòu)。通過新媒體介紹地球五個(gè)大氣層，分別是對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。體驗(yàn)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(shí)列出與知識點(diǎn)對應(yīng)的各種問題，引導(dǎo)體驗(yàn)者帶著問題互動(dòng)。

2）地球上的水循環(huán)。展示地球水循環(huán)的整個(gè)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(gè)水循環(huán)的大過程。利用數(shù)控電子沙盤成像互動(dòng)，演示水循環(huán)過程，體驗(yàn)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(dòng)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(yàn)“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(dòng)拼圖、AR圖像識別技術(shù)與多媒體播放器互動(dòng)，介紹各種天氣現(xiàn)象，體驗(yàn)者選擇不同問題代碼放到圖像識別區(qū)，系統(tǒng)將會(huì)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(diǎn)氣象、霧、霾、氣壓、降雨量、氣流、閃電、暴雨、大風(fēng)、龍卷風(fēng)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(yàn)者進(jìn)入特制的雷電通道后，會(huì)遇到各種類型的雷電，當(dāng)體驗(yàn)者的防御辦法出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)會(huì)通過傳感裝置發(fā)出警告信號，同時(shí)說出正確的防御辦法，體驗(yàn)者重復(fù)體驗(yàn)，直到防御辦法正確。

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

7）人工増雨。體驗(yàn)者通過按動(dòng)按鈕向屏幕中的積雨云發(fā)射炮彈，擊中后積雨云會(huì)自動(dòng)降雨，并通過雨量筒記錄降雨量，同時(shí)通過軟件互動(dòng)模擬真實(shí)的人工降雨過程，寓教于樂，體驗(yàn)者即能體驗(yàn)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(yàn)者只需要空中揮手翻頁，即可實(shí)現(xiàn)翻書閱覽的效果，形式新穎、內(nèi)容豐富、視覺沖擊力強(qiáng)、模擬效果逼真。

2）小球大世界。體驗(yàn)者會(huì)看到在宇宙星空中慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(xué)科于一體的綜合性多媒體知識寶庫。

3）氣象機(jī)器人。氣象機(jī)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(yàn)者互動(dòng)，在吸引眼球的同時(shí)更能活躍現(xiàn)場氣氛，具有在指定區(qū)域漫游、手臂運(yùn)動(dòng)、自主導(dǎo)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)等渠道與機(jī)器人進(jìn)行人機(jī)交互，了解相關(guān)的氣象知識。

4）氣象數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(zhǔn)查詢?nèi)我獾攸c(diǎn)當(dāng)天的各類天氣實(shí)況和天氣預(yù)報(bào)，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(jià)值

信息。

5）氣象演播室。為公眾提供“我當(dāng)氣象主播”的體驗(yàn)機(jī)會(huì)，通過攝像機(jī)捕捉人的動(dòng)作，并實(shí)時(shí)摳像，把體驗(yàn)者和電腦輸出的背景畫面融為一體，體驗(yàn)者可以在大屏幕里看見自己當(dāng)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?dú)庀鬄?zāi)害有暴雨洪澇、高溫、干旱、寒潮、冰雹、大風(fēng)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(diǎn)、預(yù)警系統(tǒng)。演示當(dāng)氣象預(yù)警發(fā)生時(shí)，氣象災(zāi)害的概率分布，哪些地區(qū)會(huì)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(yàn)者一目了然，將抽象的氣象預(yù)警演示為現(xiàn)實(shí)場景，激發(fā)公眾對氣象預(yù)警的重視程度，達(dá)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(jìn)行后期的運(yùn)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(dǎo)致了很多科普場館“熱熱鬧鬧建設(shè)，冷冷清清運(yùn)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(yùn)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(xué)素質(zhì)的公益性非盈利機(jī)構(gòu)，決定了它的運(yùn)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(cái)政撥款范疇，對公眾實(shí)行免費(fèi)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(shí)展覽、開展展項(xiàng)設(shè)計(jì)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(jì)上要突出“活”，變被動(dòng)接受參觀為主動(dòng)體驗(yàn)，緊抓當(dāng)下公眾關(guān)注的氣象話題和閱讀體驗(yàn)習(xí)慣，不需要刻意的死記硬背，在體驗(yàn)中自然而然的將氣象科學(xué)知識融入到心里，悄悄地印在腦海里，現(xiàn)實(shí)中遇有相同的氣象災(zāi)害會(huì)下意識的去正確防范，這就是體驗(yàn)式氣象科普場館的目標(biāo)。

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（作者簡介：成海民，河北省氣象服務(wù)

中心。）