張芷言，林麗珊

（《熱帶氣象學(xué)報(bào)》編輯部，廣東廣州 510640）

插圖是科技論文重要的組成部分，具有直觀、形象的特點(diǎn)，能直觀表達(dá)作者的分析研究結(jié)果，可以形象地再現(xiàn)作者的創(chuàng)新點(diǎn)［1］。國家新聞出版署2019年發(fā)布的學(xué)術(shù)出版規(guī)范——插圖（CY1T171-2019）中要求插圖應(yīng)具有自明性、簡明性、科學(xué)性和藝術(shù)性，并且插圖應(yīng)與正文內(nèi)容有關(guān)，應(yīng)選擇能有效傳播關(guān)鍵信息的插圖形式。圖中的線條應(yīng)清晰，線型選用、線條粗細(xì)應(yīng)規(guī)范，色調(diào)準(zhǔn)確，圖形布局合理、大小適當(dāng)［2］。插圖的后期處理在科技期刊編輯的日常工作中是非常重要的一環(huán)［3］，同時(shí)圖件處理是一項(xiàng)繁瑣細(xì)致的工作。如果圖件不能快速修改到位，可能影響整個(gè)期刊的出版工作。大氣科學(xué)類科技論文中，描述大氣中風(fēng)、溫、壓、濕等要素的變化，氣團(tuán)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及局地強(qiáng)對(duì)流等天氣狀況時(shí)，插圖包含的信息多樣并且復(fù)雜，需要圖件具有直觀、精確和科學(xué)性，并且由于專業(yè)性，有些圖片處理需要編輯格外注意。本研究將介紹大氣科學(xué)常用的數(shù)據(jù)分析制圖軟件，以及對(duì)大氣科學(xué)類期刊稿件插圖的一些問題進(jìn)行分析，并提出處理方法，以期提升氣象工作者的插圖處理能力，同時(shí)有助于形成修改規(guī)范，減輕期刊編輯工作，提高工作效率。

1 常用的氣象繪圖軟件及國內(nèi)大氣科學(xué)類期刊制圖要求

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐步發(fā)展，很多專業(yè)的軟件被廣泛應(yīng)用于大氣科學(xué)研究中。大氣科學(xué)論文數(shù)據(jù)分析除了一般科技期刊常用的數(shù)據(jù)分析制圖工具Excel、Origin、Matlab外，常用的數(shù)據(jù)分析制圖軟件還有：GrADS、NCL、Surfer等。

1）GrADS全稱是Grid Data Analysis and Display System，即格點(diǎn)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有氣象數(shù)據(jù)分析功能強(qiáng)、地圖投影坐標(biāo)豐富、高級(jí)編程語言使用容易、圖形顯示快速、彩色動(dòng)畫功能強(qiáng)等特點(diǎn)，可繪制等值線圖、流線圖、填色圖、地圖等多種圖形。

2）NCL全稱為NCAR Commond Language，是由美國國家大氣研究中心（NCAR）開發(fā)的一種專注于科學(xué)數(shù)據(jù)分析和可視化的解釋性語言。NCL有完整的數(shù)據(jù)處理環(huán)境，從讀入數(shù)據(jù)，處理到最后的輸出提供了一站式服務(wù)。NCL能繪制各種各樣的圖，尤其是二維圖，常見的圖有XY圖（曲線，柱狀（直方圖））、等值線圖、矢量箭頭圖、流線圖，以及多種類型的圖疊加（等值線疊加到地圖、矢量箭頭疊加等值線、等值線疊加等值線等等），還可以在圖上添加標(biāo)記、線段、多邊形、文字。此外，NCL還可以畫一些特殊的圖，比如餅圖（扇形圖）、斜溫圖、風(fēng)玫瑰圖、泰勒?qǐng)D等。

3）Surfer軟件是美國Golden Sofwant公司生產(chǎn)的制作等高線圖和三維地形立體圖的軟件［4］。Surfer具有強(qiáng)大的插值功能和繪制圖件的能力，提供了12種數(shù)據(jù)網(wǎng)格化插值方法，可以繪制基面圖、數(shù)據(jù)點(diǎn)位圖、等值線圖、地形地貌圖以及三維表面圖等。

通過對(duì)中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫（CSCD）收錄的7種大氣科學(xué)類期刊進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有期刊均要求圖件清晰、標(biāo)注規(guī)范美觀；同時(shí)期刊編輯部都要求作者提供可以編輯的矢量圖件，而且編輯部都會(huì)對(duì)圖片進(jìn)行再次處理，包括橫縱坐標(biāo)字體、字號(hào)大小等全本期刊統(tǒng)一使整個(gè)版式更科學(xué)、清晰、美觀。矢量圖較位圖最大的不同在于可以對(duì)圖形的單個(gè)元素進(jìn)行移動(dòng)和變化，使圖形符合期刊要求，并將作者文稿中的插圖盡可能地保持原狀，以便于進(jìn)行編輯修改［5］。表1是部分大氣科學(xué)類期刊圖件要求，以及編輯部對(duì)收到圖件基本處理要求。由于大氣科學(xué)期刊專業(yè)性，編輯部還會(huì)對(duì)不同類型的圖件做出不同程度的處理或者要求作者進(jìn)行更改，這部分內(nèi)容在本文的后面部分進(jìn)行詳細(xì)的探討。

表1 部分大氣科學(xué)類期刊圖件要求1）

2 插圖常見問題及處理方法

氣象類稿件插圖一般包括從氣象網(wǎng)站或者氣象觀測(cè)儀器配備的顯示系統(tǒng)上截取的氣象資料圖或文獻(xiàn)中的引用圖，以及通過數(shù)據(jù)分析計(jì)算或數(shù)值模擬等由氣象繪圖軟件制作出的點(diǎn)線圖、填色圖等，這兩種圖片類型不同，處理的手段也不相同。

2.1 截取彩色圖片清晰度不夠的處理

影響大氣現(xiàn)象的因素非常復(fù)雜，人類至今還很難在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用人工控制的方法對(duì)它們進(jìn)行完整的實(shí)驗(yàn)和研究。只能以大自然為實(shí)驗(yàn)室，組織從局地到全球的氣象觀測(cè)網(wǎng)，運(yùn)用多種觀測(cè)手段（如氣象衛(wèi)星、氣象雷達(dá)、飛機(jī)等）對(duì)大氣現(xiàn)象進(jìn)行長期的連續(xù)的觀測(cè)，特別是定量的觀測(cè)，以獲取資料。隨著氣象網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展及氣象服務(wù)的進(jìn)一步精細(xì)深化，中國氣象局及地方氣象部門的氣象服務(wù)產(chǎn)品日益多樣化和內(nèi)容日趨豐富。如中國天氣網(wǎng)（http：／／www.weather.com.cn／）提供了包括降水、溫度、交通、環(huán)境、雷電、氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)、氣候預(yù)測(cè)等在內(nèi)的多種類氣象服務(wù)產(chǎn)品［6］。許多作者直接從網(wǎng)站上截取所需要的氣象資料圖，但截取的彩色圖片分辨率不夠高，不能滿足出版要求。有時(shí)作者會(huì)直接從觀測(cè)儀器配備的顯示系統(tǒng)上截圖，這種情況一般會(huì)要求作者重新下載數(shù)據(jù)利用繪圖軟件重新制作出具分辨率高、清晰明了符合出版規(guī)范的圖，但是有時(shí)候作者無法完成這個(gè)要求，這時(shí)就需要編輯精心對(duì)原圖將像素加密等清晰化處理后才能使用。例如我國新一代天氣雷達(dá)中的CINRAD雷達(dá)產(chǎn)品顯示系統(tǒng)（PUP），PUP終端顯示的產(chǎn)品有1、3 h降水，風(fēng)暴結(jié)構(gòu)，回波頂以及垂直累積液態(tài)水量等，截取的圖分辨率只有72 dpi或者96 dpi，只能滿足屏幕顯示需求，不能達(dá)到出版要求（300 dpi）。如圖1所示，該文作者利用?？诙嗥绽绽走_(dá)對(duì)2016年4月11日凌晨發(fā)生在海南島北部近海和陸地的大范圍雷暴大風(fēng)過程進(jìn)行天氣學(xué)分析，截取的2016年4月11日01：24（北京時(shí)，下同）?？诙嗥绽绽走_(dá)1.5°仰角4個(gè)不同時(shí)刻的反射率因子和平均徑向速度如圖1a所示［7］，經(jīng)過編輯部用Photoshop軟件處理，改為符合出版要求的尺寸和分辨率（圖1b），圖片變得更清晰了。

圖1 投稿圖（a）和編輯部處理后圖片（b）［7］

2.2 圖片不符合氣象學(xué)術(shù)規(guī)范及處理

大氣科學(xué)是研究大氣的各種現(xiàn)象（包括人類活動(dòng)對(duì)它的影響），這些現(xiàn)象的演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù)的一門學(xué)科。氣象工作者通過對(duì)大量資料的分析和綜合，提煉出量與量之間的定性的或定量的關(guān)系，歸納出典型現(xiàn)象的模式特征，如鋒面、氣旋、大氣長波等，在模式的基礎(chǔ)上運(yùn)用已知的物理學(xué)和化學(xué)的基本原理以及數(shù)學(xué)工具和計(jì)算技術(shù)進(jìn)行理論上的演繹和模擬，導(dǎo)出新的結(jié)論。

（1）涉及到大氣運(yùn)動(dòng)以及區(qū)域天氣現(xiàn)象等內(nèi)容，出現(xiàn)的圖片橫縱坐標(biāo)經(jīng)常用經(jīng)緯度刻度，有經(jīng)緯度的圖無需再疊加距離范圍框，同時(shí)圖片的長寬比要合乎經(jīng)緯度的距離比，特別是不能隨意更改放大縮小圖片，要按照長寬比更改。（2）在氣候診斷研究和短期氣候預(yù)測(cè)中以及氣象要素分析中，廣泛使用統(tǒng)計(jì)方法，如相關(guān)分析、合成分析等。相關(guān)分析、合成分析本身并不能導(dǎo)出因果關(guān)系，它們都是用有限的樣本資料進(jìn)行計(jì)算，為了使計(jì)算結(jié)果有統(tǒng)計(jì)意義，要有統(tǒng)計(jì)性檢驗(yàn)［8］，如顯著性檢驗(yàn)等，而且顯著性檢驗(yàn)的標(biāo)注不要太復(fù)雜，要簡化，比如合成了渦度場(chǎng)，用填色表示渦度，那么就可以用黑色打點(diǎn)區(qū)域表示通過顯著性檢驗(yàn)的降水異常，例如圖2［9］中的每一個(gè)子圖都要用（a）、（b）等進(jìn)行編號(hào)，并用簡單的字符標(biāo)明子圖之間的區(qū)別，同時(shí)圖題一定要詳細(xì)，使得不看正文只看圖題就能看懂圖。

圖2 六月降水異常年500 hPa高度場(chǎng)（單位：gpm）（a）和渦度場(chǎng)（單位：10-6 s-1）（b）合成差值圖［9］

2.3 圖件內(nèi)容安排不合理及處理

稿件插圖中的內(nèi)容，應(yīng)該根據(jù)文章表意的需要，配合文字表述，合理安排內(nèi)容［10］。圖件內(nèi)容安排不合理在大氣科學(xué)類稿件中時(shí)有出現(xiàn)。全球大氣在不停地運(yùn)動(dòng)著，而且是一個(gè)整體，一個(gè)地區(qū)的大氣運(yùn)動(dòng)受著其他地區(qū)大氣運(yùn)動(dòng)的影響，不同尺度的大氣運(yùn)動(dòng)又相互作用著，其變化之快、變化范圍之廣、變化形式之多，是自然界突出的特點(diǎn)。分析不同尺度的大氣現(xiàn)象的時(shí)候，要注意圖片布局的合理性，例如布局大尺度環(huán)流圖時(shí)需要把圖形中的信息量密度提高一些。同一副圖中同時(shí)疊加高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)和渦度場(chǎng)，而不會(huì)把這3個(gè)量放在3幅不同的圖中（如圖3［11］）。這樣的好處是：不會(huì)重復(fù)出圖，而且便于不同變量之間的相互比較。小尺度局地高分辨率圖盡量避免范圍選擇過大，而且把很多信息疊加在一起，導(dǎo)致圖中線條太多，重點(diǎn)要素表述不清，無法完全展示高分辨率精細(xì)化的特點(diǎn)。

圖3 2014年5月8日08：00、345 K等熵面上位渦（填色，單位：PVU）、風(fēng)場(chǎng)（單位：m／s）和高度場(chǎng)（實(shí)線，單位：100 gpm）的水平分布［11］

圖件內(nèi)容安排不合理另外一種情況是圖件內(nèi)容與作者要展示的區(qū)域不匹配。例如，在研究華南局地（110°E—118°E）臺(tái)風(fēng)暴雨個(gè)例時(shí)，選取100°E—170°E作為顯示區(qū)域，導(dǎo)致研究區(qū)域在圖上只是很小的一個(gè)范圍，這樣顯然是不合理的。

2.4 問題地圖及處理

大氣科學(xué)類的風(fēng)場(chǎng)、氣壓場(chǎng)或者降水分布圖等一般都會(huì)疊加在區(qū)域或者全國的地圖底圖上。地圖的正確繪制事關(guān)國家安全、國家主權(quán)、民族尊嚴(yán)和中華民族的根本利益［12］。編輯在審核涉及到地圖的圖形時(shí)要慎之又慎，本研究總結(jié)大氣科學(xué)類論文審讀地圖時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)以下4個(gè)問題：（1）國界線表示不正確。阿克塞欽地區(qū)、藏南地區(qū)國界容易出現(xiàn)繪制錯(cuò)誤，針對(duì)錯(cuò)誤的地圖，編輯可以建議作者從國家測(cè)繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站（http：／／bzdt.nasg.gov.cn）獲取正確地圖底圖。（2）出現(xiàn)全國地圖時(shí)遺漏重要的島嶼。在繪制全國地圖時(shí)，必須繪制南海諸島［13］，南海諸島既可以包含在全國地圖中，也可以用附圖的形式表示，但是不能省略［12］。漏繪釣魚島、赤尾嶼也是繪制全國地圖時(shí)常見的錯(cuò)誤［12］，在繪制全國地圖時(shí)，必須繪出釣魚島與赤尾嶼，不得遺漏，而且要保證島點(diǎn)位置準(zhǔn)確［12］。（3）地圖變形。地圖橫向或縱向改變會(huì)使國土疆域的自然面貌發(fā)生扭曲和失真［14］。編輯需檢查作者提供的圖件是否出現(xiàn)地圖形狀的改變［15］。（4）氣象臺(tái)站、降雨雷達(dá)站等的涉密問題?！豆_地圖內(nèi)容表示補(bǔ)充規(guī)定（試行）》中第六條明確規(guī)定：公開地圖不得表示氣象臺(tái)站、降雨雷達(dá)站、水文觀測(cè)站（網(wǎng)）等具體形狀及屬性，確需表示位置時(shí)其位置精度不得高于100 m［16］。

插圖能直觀地表現(xiàn)事物之間的關(guān)系或者事物的運(yùn)動(dòng)過程，以及參量變化的過程和結(jié)果，在科技論文中，合理地運(yùn)用插圖能達(dá)到準(zhǔn)確、簡明、生動(dòng)地表達(dá)科學(xué)內(nèi)容的要求。氣象工作者要根據(jù)插圖的類型選擇合理的插圖處理方法。（1）針對(duì)圖片分辨率以及圖注、橫縱坐標(biāo)問題，可以與期刊編輯部編輯加強(qiáng)溝通，努力達(dá)到最優(yōu)化的圖片。（2）針對(duì)專業(yè)畫圖軟件輸出的圖，要注意圖件內(nèi)容布局合理以及地圖規(guī)范的問題。