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中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授黃建平專注半干旱氣候研究——
扎根西北,探究大氣變化機(jī)理(講述·弘揚(yáng)科學(xué)家精神·前沿領(lǐng)域的創(chuàng)新故事③)
黃建平院士(中)帶領(lǐng)學(xué)生在野外科考。 |
人物小傳
黃建平,1962年出生于青海西寧,中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授。他長(zhǎng)期扎根西北,專注于半干旱氣候變化機(jī)理和預(yù)測(cè)研究,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)建立了我國(guó)首個(gè)半干旱氣候與環(huán)境綜合觀測(cè)平臺(tái),研制了適用于極端惡劣條件下作業(yè)的移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),攻克了同時(shí)探測(cè)不同時(shí)空尺度環(huán)境污染與氣象災(zāi)害的技術(shù)難題,取得了一系列原創(chuàng)性成果。曾獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、高等教育(研究生)國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、首屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)等。
在蘭州大學(xué)2024年新入職教職工崗前培訓(xùn)班的一次分享中,一張張徒步荒漠、攀登高原、穿越冰川的照片在屏幕上接連呈現(xiàn),照片里的這些人并非探險(xiǎn)隊(duì)員,而是中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授黃建平帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)。
大氣,看不見(jiàn)、摸不著,為何要組隊(duì)前往環(huán)境惡劣之地觀測(cè)?20多年來(lái),黃建平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根西北,專注于半干旱氣候變化機(jī)理和預(yù)測(cè)研究,揭示出一系列氣候變化奧秘。從團(tuán)隊(duì)中成長(zhǎng)起來(lái)的青年學(xué)者,很多已成為大氣科學(xué)專家,在不同細(xì)分領(lǐng)域取得了新成果。
冒雨踏雪、人拽肩扛,在山頂上建設(shè)綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)
1978年,16歲的黃建平考入南京氣象學(xué)院(現(xiàn)為南京信息工程大學(xué)),從此投身大氣科學(xué)研究。畢業(yè)后,黃建平先后進(jìn)入福建省氣象科學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院蘭州高原大氣物理研究所與蘭州大學(xué)工作和學(xué)習(xí),成為蘭州大學(xué)首位氣象學(xué)博士。
博士畢業(yè)后,為了緊跟科技前沿,黃建平又先后前往北京大學(xué)及國(guó)外高校繼續(xù)深造和工作。在國(guó)外時(shí),隨著科研能力的提升與眼界的開(kāi)闊,回到國(guó)內(nèi)從事研究的愿望也越來(lái)越強(qiáng)烈。2004年,黃建平回國(guó)擔(dān)任蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)。
蘭州地處西北內(nèi)陸,毗鄰青藏高原,地處干旱區(qū)和濕潤(rùn)區(qū)之間,是研究氣候變化的天然試驗(yàn)場(chǎng)。
有了“試驗(yàn)場(chǎng)”,還得有雙“能透視的眼睛”——綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)?!跋胍@得好的研究成果,就必須拿到第一手的觀測(cè)數(shù)據(jù)?!秉S建平說(shuō)。
曾經(jīng),氣象觀測(cè)多是單要素觀測(cè),但氣候變化因素復(fù)雜繁多,若能把各個(gè)要素整合起來(lái),就會(huì)提供更有價(jià)值的數(shù)據(jù)?!熬拖裼靡慌_(tái)X光機(jī)透視大氣,需要把不同時(shí)間和尺度的觀測(cè)集中在一起。”黃建平說(shuō)。
經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)定,蘭州大學(xué)榆中校區(qū)的萃英山進(jìn)入黃建平的視線,這里海拔1970米,有適宜觀測(cè)的自然條件。但對(duì)于建設(shè)者和觀測(cè)者來(lái)說(shuō),這里的工作條件卻很艱苦。
那時(shí)的萃英山,上山的路沒(méi)硬化,只有幾條土路、約600級(jí)高低錯(cuò)落的臨時(shí)臺(tái)階……黃建平帶領(lǐng)幾十個(gè)人,人工搬、小車推,小的器件就一個(gè)人背,大的設(shè)備就一起抬,冒雨踏雪、人拽肩扛搬運(yùn)設(shè)備,建設(shè)觀測(cè)站。
從2005年5月起的幾個(gè)月時(shí)間里,30多臺(tái)觀測(cè)設(shè)備被運(yùn)到山上,大家一邊組裝、一邊觀測(cè)。最終,占地100畝的“蘭州大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境觀測(cè)站”成功建成,成為我國(guó)西北地區(qū)首個(gè)具有國(guó)際水準(zhǔn)的綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái),填補(bǔ)了西北地區(qū)氣溶膠、云、降水、陸—?dú)庀嗷プ饔玫乳L(zhǎng)期連續(xù)綜合集成觀測(cè)的空白,開(kāi)啟了我國(guó)半干旱氣候變化的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)研究。如今,觀測(cè)站的設(shè)備已超過(guò)100臺(tái),觀測(cè)站面積也拓展到了200多畝,觀測(cè)成果不斷涌現(xiàn)。
追著沙塵跑,在沙漠邊緣積累極端天氣研究數(shù)據(jù)
沙塵暴的形成機(jī)理是什么?不同地區(qū)的沙塵暴有何區(qū)別?為了研究沙塵暴及其背后的大氣科學(xué)原理,黃建平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一次次“追著沙塵跑”。
2008年,黃建平在甘肅省白銀市景泰縣的野外找到了一處觀測(cè)地,這里地處黃土高原與騰格里沙漠過(guò)渡地帶,常年干旱缺水。在接近沙漠的地區(qū),沙塵顆粒相對(duì)純凈,有利于對(duì)比驗(yàn)證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),綜合考慮距離、風(fēng)速等因素,黃建平把這里確定為沙塵觀測(cè)地。一個(gè)帳篷輪流值班、一座廢棄農(nóng)場(chǎng)當(dāng)作宿舍……在這樣的條件下,黃建平和學(xué)生們一待就是3個(gè)多月,積累了大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
漸漸地,開(kāi)展極端天氣相關(guān)的環(huán)境氣候監(jiān)測(cè)成為團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)常規(guī)性工作。2010年春季,黃建平又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)來(lái)到甘肅省武威市民勤縣,在巴丹吉林沙漠邊緣建起了一座移動(dòng)觀測(cè)站。
在黃建平的回憶中,在民勤縣的觀測(cè),一邊要“盯著沙塵”,另一邊也要“躲著沙塵”。好幾次,沙塵暴來(lái)得過(guò)快,來(lái)不及關(guān)閉室外的儀器,黃建平就要帶著學(xué)生們就近找掩體躲避。沙塵暴過(guò)后,觀測(cè)站里,床鋪上、儀器設(shè)備上都覆蓋了一層厚厚的沙土。但正是由于沙塵暴突然來(lái)襲,設(shè)備完美捕捉到了沙塵暴演化的全過(guò)程,為研究我國(guó)西北地區(qū)典型沙塵暴現(xiàn)象提供了寶貴的基礎(chǔ)資料。
把觀測(cè)站建到塔克拉瑪干沙漠里、參與第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究……黃建平每年有半年多時(shí)間都在野外科考。在長(zhǎng)期的科研過(guò)程中,他建立了“沙塵與云和降水相互作用及對(duì)干旱氣候影響”基礎(chǔ)理論,并在國(guó)際上首次提出亞洲沙塵氣溶膠半直接效應(yīng)的干旱化作用,首次發(fā)現(xiàn)了青藏高原夏季沙塵暴的典型特征。
教書(shū)育人,鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展基于興趣的研究
一輛輛汽車駛過(guò),蘭州大學(xué)氣候?qū)W系教授陳思宇正帶著學(xué)生們?cè)隈R路邊用儀器記錄車輛數(shù)據(jù)、進(jìn)行揚(yáng)塵采樣,五六個(gè)人相互配合、有條不紊……“每個(gè)學(xué)生都要選好一個(gè)科研題目,尋找科學(xué)探索的具體方向。這是我從黃老師教書(shū)育人的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)到的?!标愃加钫f(shuō)。
“我會(huì)讓學(xué)生選擇一個(gè)可以開(kāi)展長(zhǎng)期研究的課題。他們科研中的每一步,我都會(huì)時(shí)刻關(guān)注?!秉S建平說(shuō)。
2008年,即將本科畢業(yè)的陳思宇加入黃建平團(tuán)隊(duì)。黃建平根據(jù)她的專業(yè)興趣,為她確定了“沙塵和氣候變化”研究方向。在黃建平的幫助下,陳思宇不斷在該研究方向上拓展提升,基于改進(jìn)以后的數(shù)值模式,系統(tǒng)揭示了沙塵氣溶膠與氣候環(huán)境復(fù)雜反饋機(jī)制。
多年來(lái),黃建平培養(yǎng)出60多名優(yōu)秀的中青年科研工作者——黃忠偉建立激光雷達(dá)網(wǎng)和氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),管曉丹發(fā)現(xiàn)半干旱地區(qū)顯著增溫現(xiàn)象,王鑫用翔實(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)填補(bǔ)了我國(guó)積雪中黑碳?xì)馊苣z觀測(cè)研究的空白……這些科研工作者很多都留在了西部,接力推動(dòng)著我國(guó)大氣科學(xué)領(lǐng)域的研究不斷向前。
在西北內(nèi)陸,能做出海洋氣候研究的成果嗎?剛開(kāi)始,95后博士后李昶豫也曾聽(tīng)到過(guò)類似質(zhì)疑,但黃建平非常支持他:“國(guó)家有需要,我們有基礎(chǔ),你個(gè)人有興趣,那就放手去做!”
其實(shí),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng),在西部和東部收集開(kāi)源的海洋數(shù)據(jù)不難,難在分析和研究。黃建平一步步引導(dǎo),6年多時(shí)間里,時(shí)常能看到李昶豫抱著一沓硬盤(pán),穿梭于蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院和超算中心之間。依托海量數(shù)據(jù)和團(tuán)隊(duì)扎實(shí)的科研能力,李昶豫漸漸找到了研究路徑。他成功量化了海洋中氧收支各個(gè)過(guò)程的貢獻(xiàn),并發(fā)現(xiàn)了氣候變化下海洋溶解氧的加速“逃逸”現(xiàn)象。這些成果為進(jìn)一步理解地球系統(tǒng)氧循環(huán)及其與碳匯的關(guān)系提供了重要支撐,相關(guān)成果在地球物理研究領(lǐng)域重點(diǎn)期刊上刊發(fā)。
近年來(lái),黃建平還把一部分精力投入到科普上。今年以來(lái),黃建平已經(jīng)先后前往多個(gè)高校和科研院所進(jìn)行演講?!白鎳?guó)的需要就是我們前進(jìn)的方向”是他最常用的題目,他還常用一句話同大家共勉——“堅(jiān)守,只因熱愛(ài)”。
記者手記
扎實(shí)探索 嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)
才者,材也,養(yǎng)之貴素,使之貴器。采訪中,黃建平院士說(shuō)起前輩科研工作者對(duì)他的幫助,也多次提及自己學(xué)生的科研成果。他既是在國(guó)家、學(xué)校對(duì)青年科技人才的培養(yǎng)下成長(zhǎng)起來(lái)的,也以實(shí)際行動(dòng)培養(yǎng)出更多后輩。
正是前輩們以身作則、率先垂范,青年科技工作者才有了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度??蒲谐晒娜〉秒x不開(kāi)扎實(shí)的探索,探大漠、上冰川、跨戈壁,黃建平一直沖在前面,帶領(lǐng)學(xué)生們不斷成長(zhǎng);搞觀測(cè)、采數(shù)據(jù)、做項(xiàng)目,黃建平教導(dǎo)一屆屆學(xué)生,要始終不忘國(guó)家的需要。
正是因?yàn)榍拜厒兏蕿槿颂?、?jiǎng)掖后學(xué),青年科技工作者才有了更廣闊的舞臺(tái)。培養(yǎng)年輕人出新出彩,是科研報(bào)國(guó)精神的傳遞,也有助于實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)??萍际堑谝簧a(chǎn)力、人才是第一資源,要鼓勵(lì)青年科技工作者不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍,進(jìn)而推動(dòng)科技創(chuàng)新成果源源不斷涌現(xiàn)。
《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2024年09月18日 06 版)
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