1998~2018年青藏高原气象学文献计量内容分析
——基于CNKI中文核心期刊数据库

2020-06-24 08:20张晓春
高原山地气象研究 2020年1期
关键词:气象学青藏高原高原

张晓春, 钟 翔

(1.中国气象局成都高原气象研究所/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室,成都 610072;2.四川省图书馆,成都 610042)

引言

青藏高原素有“世界屋脊”之称,是中国最大、世界海拔最高的高原,平均海拔在4000m以上,占我国陆地面积四分之一。根据青藏高原不同地区的地形地貌特点,可将其分为6个高原区域,即:藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原和川藏高山峡谷区。青藏高原是我国众多河流的发源地,主要河流有长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等,因此,其水资源战略地位十分显著。

青藏高原对我国天气、气候的影响很大,受到了广大气象工作者的重视。我国1979年开展了第一次青藏高原气象科学实验,1998年开展了第二次青藏高原大气科学实验,2004~2009年中日JICA合作计划高原气象项目实施,2014~2017年开展了第三次青藏高原大气科学实验(第一阶段:边界层与对流层观测),等等,有力地推动了我国对青藏高原及影响区域天气气候的研究工作,取得了一大批具有重要的学术与业务应用价值的成果[1-2]。

在青藏高原领域,科研工作者也开展了一系列的文献计量分析研究,并得到了相应的研究结果。如:张燕等[3]对国际青藏高原及其周边地区研究文献进行了计量统计分析,得出文献产出较多的国家依次为中国、美国、日本、英国和德国,国内研究机构中国科学院的发文量和总被引频次均以较大的优势位居全球第一。王婷[4]研究认为,青藏高原领域目前处于快速发展时期,其领域研究已经从增加论文数量发展为质、量齐升。安培浚等[5]对青藏高原冰川、积雪与地质灾害空间观测研究成果进行了文献计量分析,得出国内科研工作者最受关注的前10个主题词。王雪梅等[6]以CNKI文献数据库为统计源,对青藏高原的主要学科领域进行了文献计量分析,主要集中在生态环境及其变化、地质与地球物理特征及其变化、资源及其勘探等方面,并归纳出祁连山脉、羌塘高原、青海湖等为研究的热点区域。张晓春等[7]对2009~2013年《高原气象研究动态》收编的论文数据进行聚类统计分析,得出近5年来许多国家都在逐步加大对青藏高原气象研究力度尤其在我国,2012和2013年国内主要期刊发表高原气候与环境变化主题和高原陆气相互作用主题论文数量出现了大幅增加,对环境问题关注程度和研究力度均在不断增强。而以CNKI文献数据库为统计源,针对青藏高原气象学学科领域的文献量进行研究,目前缺少文献计量(内容)统计分析。

本文运用文献计量和内容分析法,以中国知网CNKI收录的中文核心期刊(气象学类)数据库为论文统计源,按选定的关键词及相关内容进行多次筛选(整理),得到青藏高原气象学论文统计分析数据库。通过对论文统计分析数据库的统计分析,梳理出1998~2018年青藏高原气象研究成果方面的年际(七年际)发展状况及区域性论文呈现出的状态,讨论了国内14种主要科技核心期刊论文数量分布、第一作者及署名机构、高产作者群、他引影响因子及篇均被引数等内容,以期为青藏高原气象学研究及学者提供一些有益的参考。

1 论文统计分析数据库

1.1 数据来源

以中国知网CNKI收录的中文核心期刊(气象学类)数据库为文献总资源,时间跨度为1998~2018年。

1.2 选取方法

由于论文标题对字数有一定的限制,因此造成一部分论文无法直接地从标题中真实反映出所研究的区域和内容,为准确(有效)筛选出论文设置了较大的障碍。因此,选取合适的分析粒度[8]筛选论文,直接影响到论文统计分析数据库的完整性和真实性。

选取方法:(1)首先以“青藏高原”为篇名进行大范围筛选,获得初始数据组群;(2)然后以“藏北”、“藏南”、“柴达木”、“祁连山”、“青海高原”、“川藏高山峡谷”、“西藏”、“青海湖”等关键词为篇名进行第二次论文筛选,充实初始数据组群;(3)再以“高原低涡”、“高原切变线”、“高原季风”等关键词为篇名进行第三次论文遴选,进一步补充充实数据组群;⑷对得到的数据组群先进行查重剔除,然后再依据论文摘要等内容甄别并剔除不符合既定要求的论文,最终形成青藏高原气象学论文统计分析数据库。

1.3 论文统计分析数据库构成

青藏高原气象学论文统计分析数据库共收录1870篇论文。按照论文涉及的区域聚类统计[8]成7个子库,分别为:藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原、川藏高山峡谷和混合(关联)区。混合(关联)区选定标准为:论文研究范围超出前述划分的6个单一高原区域,属于横跨多个高原区域或者影响到我国其他地方。

2 分析方法

采用文献计量分析法和内容分析法对数据库进行统计分析。文献内容分析法是一种对文献内容进行客观、系统和量化描述与分析的研究方法;对文献内容的研究可分为定性和定量两种方式,分别从不同侧面对文献中所包含的信息和知识进行加工处理与分析,从而得出相应的研究结论[8]。

3 论文年际及7年际分布

3.1 论文年际分布统计分析

青藏高原气象学论文统计分析数据库的7个子库文献量分别为:藏北高原区122篇,藏南谷地区156篇,柴达木盆地区47篇,祁连山地区192篇,青海高原区82篇,川藏高山峡谷区70篇,混合(关联)区1201篇。

图1给出了1998~2018年青藏高原气象学区域论文统计数据,列出了每个区域内论文数量。前6个单独区域中,祁连山地区域论文最多192篇,其次为藏南谷地区域156篇;柴达木盆地区域论文最少为47篇,川藏高山峡谷区域较少为70篇。柴达木盆地、川藏高山峡谷这2个高原区域的研究成果相对较少,可能与区域内所设气象站点较少且气象数据缺乏有着密切联系。藏北高原和藏南谷地区域共有278篇研究成果,年均刊发13.23篇论文,说明对西藏高原地域的气象科学研究较为重视。

混合(关联)区域,1998~2018年共有论文成果1201篇,占到青藏高原论文总量的64.22%,说明较大范围区域和关联区域天气气候是青藏高原气象学研究的主流方向。

表1给出了1998~2018年青藏高原区域论文统计,从表1可知,论文数量1999~2005年保持在60篇中轴上下小幅波动, 2006年为突破年(达78篇),之后一直保持每年刊发数量在103篇以上水平(除2011年);论文数量最少的年份为1998年,仅有33篇,论文数量最多的年份为2017年,达到120篇。2007年以来,广大气象工作者持续关注青藏高原气象学这一热点,从不同角度、不同层次开展全方位地科学研究活动,已取得了一大批有价值的研究成果,有力地推动着我国高原气象学研究向纵深层次发展。2007~2018年(共12年),在国内中文核心期刊上共发表论文1325篇,年均约发表论文110.42篇,月均有9.20篇。

由表1七个区域年际数据可见:(1)藏北高原区域,2007~2010年有一个连续4年论文高产期,共有47篇研究成果,占到21年总数量的38.52%;论文最多是2007年,有15篇,最少是1998(2003并列)年,为1篇。(2)藏南谷地区域,2007~2010年有一个连续4年论文高产期,共有50篇研究成果,占到21年总数量的32.05%;论文最多是2010年,有15篇,最少是2005年,仅有1篇。(3)柴达木盆地区域, 2013~2015年有一个连续3年论文高产期,共有17篇研究成果,占到21年总数量的36.17%;论文最多是2013年,有7篇,有7年为0篇。(4)祁连山地区域,2007~2014年有一个连续8年论文高产期,共有123篇研究成果,占到21年总数量的64.06%;论文最多是2010年,有21篇,最少是1998(1999、2004并列)年,仅有1篇。(5)青海高原区域,2004~2008年有一个连续5年论文高产期,共有40篇研究成果,占到21年总数量的48.78%;论文最多是2008年有9篇,有4年为0篇。(6)川藏高山峡谷区域,呈现比较明显的双峰(连续3年)论文高产期即:2009~2011年和2013~2015年。其中,2009~2011年有19篇,2013~2015年有23篇,这6年数量占到21年总数量的60.00%;论文最多是2011(2013、2015并列)年有8篇,有3年为0篇。(7)混合(关联)区域,2014~2018年(共5年)始终保持74篇以上的成果产出,特别是2016年以来每年论文数量均在80篇(含)以上;2012~2018年共发表论文523篇,占到21年总数量的43.54%;论文最多是2016年,有83篇,最少是1998年,有25篇。

表1 1998~2018年青藏高原论文年际统计表

3.2 论文7年际统计分析

1998~2018年时间跨度为21年,以7年际可划分3个时间段,得到青藏高原气象学论文7年际数据统计图(见图2)。由图2可知,第一个(7年)时段论文数量为405篇,第二个(7年)时段论文数量为668,第三个(7年)时段论文数量为797篇。第二个时段比第一个时段论文数量增加了64.93%;第三个时段比第二个时段论文数量增加了19.31%。第三个时段比第一个时段论文数量增加了96.79%。这与2006年《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006~2020年)》推出,且提出“自主创新战略”和“建设创新型国家的目标”有直接的关系,自2006年起我国科研经费呈现逐年大幅上涨态势,相应的科研成果也随之大幅增加(与3.1小节内容相吻合)。

4 论文关键词统计分析

对论文数据库中1870篇论文进行关键词统计,得到如下结果:涉及高原气候方面的论文有421篇,涉及降水(雨)方面的论文有367篇,涉及降(积)雪方面的论文有147篇,涉及气温方面的论文有107篇,涉及热(力)源方面的论文有77篇,涉及高原低涡方面的论文有69篇等。

从统计结果来看,含有“气候”关键词的论文数量约为总论文量的22.5%,占到1/5多;含有“降水(雨)”关键词的论文数量约为总论文量的19.6%,约占近1/5;含有关键词“降(积)雪”、“气温”、“热(力)源”和“高原低涡”的论文数量分别约占总论文量的7.8%、5.7%、4.1%和3.6%。这6个热点关键词所对应论文合计数量占到论文数据库总数量的63.3%。

近21年来,气象工作者针对青藏高原气候变化对我国的天气气候的影响开展了重点研究,同时也较重视高原降水与雪灾及对我国广大地区造成暴雨洪涝的高原天气系统的研究。

5 中文科技核心期刊论文分布及第一作者统计

依据《2018年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》[9]科技核心期刊综合评价总分排名,以及侧重刊发青藏高原气象学论文的中文科技核心期刊,同时结合刊发青藏高原气象学论文数量,最后选定出国内14种中文科技核心期刊作为统计源。

5.1 中文科技核心期刊论文分布

统计选定的国内14种中文科技核心期刊,得到1998~2018年主要中文科技核心期刊青藏高原气象学论文数量统计表(见表2)。

表2 1998~2018年主要中文科技核心期刊青藏高原气象学论文数量统计表

由表2可知,14种主要中文科技核心期刊共刊发论文1138篇,发表青藏高原气象学论文数量较多的刊物依次是:《高原气象》、《冰川冻土》、《气象学报》和《大气科学》,均超过100篇。论文数量上,《高原气象》刊发论文数量最多,有412篇,约占到总数的36.20%;《冰川冻土》有153篇,约占到总数的13.44%;《气象学报》有115篇,约占到总数的10.10%;《大气科学》有104篇,约占到总数的9.13%。

对《高原气象》、《冰川冻土》、《气象学报》和《大气科学》2012~2018年发表青藏高原气象学论文年际数量进行了统计,并制作成2012~2018年年际数量态势图(见图3)。

依据图3分析可知:近7年来,《大气科学》刊发青藏高原气象学学科论文数量变化不明显,保持在10篇以下;《冰川冻土》刊发数量呈现较为明显的减少趋势,从2012年19篇下降至2018年8篇,降幅达到-57.89%;《气象学报》刊发数量呈现“波浪”态势,但2018年的篇数已突破2015年高点(12篇),呈现上升趋势;《高原气象》每年刊发数量始终保持在18篇以上水平,尤其是从2016年开始上升趋势明显,2018年达到了34篇,为2012年篇数的1.61倍。

2018年,《高原气象》发表青藏高原气象学论文数量已较大幅度地超过了上述3种期刊论文数量总和(28篇),平均每期刊物发表了5.6篇文章,成为刊发青藏高原气象学论文最多的主要中文科技核心期刊。

5.2 论文第一作者统计

对论文署名第一作者进行统计,得到:2篇论文作者124人,3篇论文作者44人,4篇论文作者19人,5篇论文作者12人,6篇论文作者5人, 7篇(含)以上论文作者26人。

对7篇(含)以上论文作者进行文章数量、署名单位及次数统计,分别得到图4和表3。考虑到有的研究机构在统计时间跨度(21年)内其隶属关系有所变化,因此在统计时一律以目前的机构名称为准。

从图4中可以看出,发表论文数量较多的作者是:杜军、李林、郁淑华、李国平、周顺武、卓嘎、王澄海、李英年、李栋梁、吴国雄、马耀明和除多等。

表3 1998~2018年7篇(含)以上论文作者署名单位及次数统计表(取次数排序前11位)

注:署名次数相同的单位排序不分先后

分析表3数据可得:中国科学院系统有4个研究所,教育部高校系统有3所大学,中国气象局直属研究所有2个单位,省(自治区)气象部门有3个单位;中国科学院系统署名总次数最多(有92次),中国气象局直属研究所署名总次数居第二(有57次),高校系统署名总次数居第三(有49次),省(自治区)气象部门署名次数名列第四(有47次);就单个机构署名次数而言,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所名列第一,中国气象局成都高原气象研究所位居第二,南京信息工程大学位居第三,这3个机构累加署名次数占到合计总次数(247次)的45.74%,说明其在青藏高原气象学学科领域方面研究能力及水平比较突出;就署名单位整体而言,这12个机构基本构成了我国青藏高原气象学高水平研究的主力军,拥有国内许多的箸(知)名学者,这些人是该学科前沿研究的领军人物。

6 论文高产作者统计分析

所谓高产作者是指近21年来长期从事青藏高原气象学研究且以第一作者署名发表论文数量较多的作者。

6.1 高产作者统计

把发表论文M篇以上的作者,确定为青藏高原气象学研究的高产作者。运用普赖斯所提出的计算公式确定高产作者的论文数量值M[10]。

(1)

(1)式中:M为论文篇数,Nmax为所统计个人论文最多篇数。经统计,1998~2018年发表论文最多篇数为36,将Nmax=36代入公式(1),计算出M=4.494,按照取整的原则,确定M值为5。以5篇为基数,对数据库中论文第一作者进行统计,得到43人高产作者群。7篇(含)以上论文作者见图4,表4为1998~2018年5~6篇论文作者统计表。

表4 1998~2018年5~6篇论文作者统计表

注:论文篇数相同的作者按姓氏笔划排序

从43人高产作者群可以知晓,这里面既有青藏高原气象学学科研究的著名气象学家(如:吴国雄、姚檀栋、徐祥德院士),又有年富力强的中年科研骨干(如:杜军、周顺武、韦志刚等),更有一大批年轻的后起之秀(如:林志强、荀学义、贾文雄等)。

6.2 高产作者群(2010~2018年)论文统计

在高产作者群统计中发现,进入21世纪10年代以后,多数高产作者依然活跃在青藏高原气象学研究一线并有论文发表(以第一作者), 为此笔者梳理出高产作者群2010~2018年论文统计表(见表5)。

表5 高产作者群2010~2018年论文统计表

注:论文篇数相同的作者按姓氏笔划排序

在表5统计中,还发现:(1)林志强在2015年刊发论文5篇、荀学义在2011年刊发论文5篇,陈爱军在2016年刊发论文4篇,除多和贾文雄分别在2017年和2012年各刊发论文3篇。(2)林志强总入选的9篇论文、荀学义总入选的7篇论文、杨志刚和唐志光总入选的5篇论文,都是在这个时间段(9年)中发表出来的。

6.3 高产作者论文总被引数、他引影响因子和篇均被引数

论文总被引数和篇均被引数是文献计量统计常用指标之一。对高产作者群中每位作者入选论文的总被引数和篇均被引数进行采集、统计与比较分析,是从宏观视角整体评估作者文章影响力的一种简单易行、客观有效的方法。

采用线性归一法对总被引数进行标准化处理,得到他引影响因子[11]。公式如下:

(2)

其中,Yi为标准化值,Xi为个人总被引数,Xmax为群组内个人总被引数最大值,Xmin为群组内个人总被引数最小值。Yi值范围在[0,1]区间。

把高产作者入选的每篇论文的被引数进行求和,得到高产作者总被引数群组。经统计梳理,群组内个人总被引数最大值为1454,最小值为47。然后按公式(2)逐人进行标准化处理,并选取Yi>0.153,便可得到高产作者他引影响因子组群(见图5)。

从他引影响因子组群可知,数值较大的作者有:杜军、吴国雄、韦志刚、李林、徐祥德、郁淑华、王澄海、刘晓东、李栋梁、李国平、姚檀栋等。

从篇均被引数统计情况来看,数值较大的作者有:韦志刚(160.00)、徐祥德(114.67)、吴国雄(73.91)、刘晓东(62.25)、李跃清(61.20)、姚檀栋(59.37)、白虎志(56.83)、李生辰(56.80)、段安民(52.80)、李林(46.11)等。

此外,在统计中还发现单篇论文被引数较高的有:韦志刚的《青藏高原气温和降水的年际和年代际变化》(2003年)论文被引数达到402次;徐祥德的《青藏高原—季风水汽输送“大三角扇型”影响域特征与中国区域旱涝异常的关系》(2002年)论文被引数达到307次;姚檀栋的《青藏高原地区的气候变化幅度问题》(2000年)论文被引数有223次;吴国雄的《青藏高原的热力和机械强迫作用以及亚洲季风的爆发*I.爆发地点》(1998年)论文被引数有215次;杜军的《西藏高原近40年的气温变化》(2001年)论文被引数有215次;李林的《近43年来“三江源”地区气候变化趋势及其突变研究》(2006年)论文被引数有175次等,这些“长效论文”[14]经过时间的考验,对学科研究发展起到重要的支持作用,具有不容忽视的学术影响力。

笔者认为,综合分析篇均被引数、单篇论文被引数、他引影响因子和论文数量等指标,可以较为全面地了解作者整体论文的学术综合影响力以及持续影响力。在青藏高原气象学学科综合影响力及持续影响力较大的学者群体有:徐祥德、韦志刚、吴国雄、杜军、姚檀栋、李林、刘晓东、李跃清、王澄海、李国平、马耀明、周顺武、白虎志、郁淑华和贾文雄等。

7 结论

笔者运用文献计量分析法和内容分析法对青藏高原气象学论文统计分析数据库数据(1998~2018年)进行了多角度、多层次的统计分析,得出如下结论:

(1)青藏高原6个高原区域(即:藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原和川藏高山峡谷区),研究论文数量最多的是祁连山地区域(192篇),数量最少的是柴达木盆地区域(47篇);每个区域均有时间长短不一的论文高产期,其中祁连山地区域出现了连续8年(2007~2014年)的论文高产期,藏北高原和藏南谷地区域同期出现了连续4年(2007~2010年)的论文高产期;藏北高原和藏南谷地区域共有278篇研究成果,年均刊发13.23篇论文,说明对西藏高原地域的气象科学研究较为重视。

(2)青藏高原天气气候,其影响往往是较大范围的甚至可延伸至我国大部分地区,因此较大范围区域和关联区域天气气候是青藏高原气象学研究的主流方向。1998~2018年混合(关联)区域气象研究产出论文成果1201篇,占到青藏高原论文总量的64.22%。

(3)青藏高原气象学21年文献量分为3个(7年)时段,第一个(7年)时段论文数量为405篇,第二个(7年)时段论文数量为668篇,第三个(7年)时段论文数量为797篇。第三个时段比第一个时段论文数量增加了96.79%。2012年以来我国科研经费始终保持在1万亿元/年以上,大量的经费投入是推动科学研究(创新)工作的坚实后盾。

(4)对论文数据库中1870篇论文进行关键词统计,论文呈现的研究热点词依次为高原气候、降水(雨)、降(积)雪、气温、热(力)源和高原低涡。

(5)筛选出的国内14种主要中文科技核心期刊(1998~2018年)共刊发青藏高原气象学论文1138篇,发表论文数量较多的刊物依次是:《高原气象》、《冰川冻土》、《气象学报》和《大气科学》。其中,《高原气象》刊发数达到412篇(年均19.61篇),约占到总数(1138篇)的36.20%。

(6)对1870篇青藏高原气象学论文的第一作者进行了统计,得到发表论文数量靠前的学者有:杜军、李林、郁淑华、李国平、周顺武、卓嘎、王澄海、李英年、李栋梁、吴国雄、马耀明和除多等。对7篇(含)以上论文作者进行了署名单位统计,署名单位次数较多的前6名机构分别是:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、中国气象局成都高原气象研究所、南京信息工程大学、成都信息工程大学、西藏自治区气候中心和青海省气候中心。

(7)以5篇为基数,对青藏高原气象学数据库论文第一作者进行统计,得到43人高产作者群。同时,笔者还梳理出高产作者群中(2010~2018年)有论文发表的学者和篇数,论文数量较多的作者有:杜军、林志强、郁淑华、除多、陈爱军、荀学义、贾文雄、吴国雄、周顺武、杨志刚和唐志光等,希冀为气象研究工作者提供近几年论文成果的参考指引。

(8)综合分析篇均被引数、单篇论文被引数、他引影响因子和论文数量等指标,可以得到在青藏高原气象学学科中论文学术综合影响力和持续影响力较大的学者群体。他们是:徐祥德、韦志刚、吴国雄、杜军、姚檀栋、李林、刘晓东、李跃清、王澄海、李国平、马耀明、周顺武、白虎志、郁淑华和贾文雄等。

由于青藏高原气象学学科论文(关键词)具有一定的散度,在筛(遴)选时难免会有遗漏之处,再加上本文仅统计了中文核心期刊刊发的论文,没有涉及到国内英文期刊和国外期刊,因此可能导致在统计分析及结论上存在一定的偏差和局限性,需要在今后的研究中加以完善。

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