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永做“追光者”!用热爱点亮气象科学的星辰大海!|2025年气象科技活动周

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永做“追光者”!用热爱点亮气象科学的星辰大海!|2025年气象科技活动周

永做“追光者”!用热爱点亮气象科学的星辰大海!|2025年气象科技活动周

科技创新如星火,科学普及似长风(zhǎngfēng)。

新(xīn)时代,有那么一群(yīqún)人,他们志在科技报国、服务(fúwù)国计民生,他们步履坚定、充满热忱,他们砥砺前行、勇攀科学高峰,他们在时代洪流中积极(jījí)作为。他们,是大漠深处研制气象数据集的“拓荒者”,是青藏高原驾驭无人机探寻云雾(yúnwù)的“孤勇者”,抑或是在低空经济蓝海开辟新航道(hángdào)的创新实践者。本期讲述邀请部分气象科技工作者(gōngzuòzhě),请他们分享科研工作中的点点滴滴、所思所想。希望这些平素里默默无闻的人和他们所蕴含的力量,被更多地看见、听见和感知。

国家气象中心强天气预报中心副主任 盛杰(shèngjié)

杭州(hángzhōu)亚运会期间,盛杰作(jiézuò)为中央气象台派遣的短临预报首席,向保障人员介绍SWAN-亚运专版

气象种子在少年心里的萌发,可能缘于新闻联播后悠扬熟悉的《渔家唱晚》响起、电视上(shàng)播报的一张神奇天气图、一场突如其来的狂风暴雨,还有《十万个为什么》里骇人听闻的龙卷风。带着无尽的气象梦,我报考了(le)南京气象学院(现南京信息工程大学)。涂长望、顾震潮、叶笃正(yèdǔzhèng)等气象前辈们的精神感染并激励我继续深造。在中国气象科学研究院攻读中尺度气象专业期间,我逐渐意识到,在雷暴(léibào)预报(yùbào)领域,中国经验尚显不足。于是,我找到(zhǎodào)了自己多年来追寻(zhuīxún)的梦想方向——投身于(tóushēnyú)强对流天气预报事业。

心之所向,行之所往。2009年,怀揣着梦想的(de)我来到了中央气象台,恰逢强天气预报中心成立,一切如同命运安排,正是自己翘首以盼的工作岗位——强对流天气预报。2010年,作为刚跨入预报岗位的年轻人,我经历了一个难忘的夜班——舟曲泥石流过程,这次经历也(yě)让我更加明确(míngquè)和坚定,只有做好(zuòhǎo)极端致灾强对流天气预报,才能更好地为(dìwèi)人民、为国家服务(fúwù)。

当时,强天气(tiānqì)预报中心刚刚起步,对于如何(rúhé)开展强对流潜势预报,我们几乎没有任何现成经验(jīngyàn)可循。我开始大量翻阅研读国外的文献,从简单的强对流天气诊断技术分析,到有中国特色的冰雹指数、超级单体指数、下击暴流指数研发,以及(yǐjí)国家级强对流潜势业务建立,我有幸参与了其间的各个(gègè)重要环节。

2015年,全面推进气象现代化的号角吹响,而此时(cǐshí)中央气象台监测天气(tiānqì)里的叠加自动站和排序,其中最(zuì)重要的雷达数据(shùjù),预报员用的还(hái)只是一幅雷达拼图。我再次认识到(dào),要做好极端致灾天气的预警,短临监测预警技术是关键。经过深入调研,我们定下了具体目标,6分钟内要在中央气象台实现全国所有雷达、卫星、自动站等多源数据的集约化处理、计算(jìsuàn)和网络版显示。国家级短临预报系统 SWAN3.0建设由此开始,我们开始了长达7年的攻关。

一切的付出都(dōu)是值得的,如今(rújīn) SWAN成了全国省市区县预报员都在使用的好平台!

坐在飞机上,我(wǒ)还是喜欢盯着窗外那一朵朵白云,琢磨着儿时的梦,想着如何一步步将它(tā)绘制实现。

心中有梦,前路虽远,亦是(shì)坦途!



暴雨攻关中 我们的“ZDR反弧”工作(gōngzuò)法

中国气象科学研究院副研究员 李浩然(hàorán)

2024年11月27日,李浩然在气象雷达观测(guāncè)场

2021年初,我从芬兰赫尔辛基大学博士毕业(bìyè)回国。那时,我既兴奋又迷茫——四年求学不仅(bùjǐn)学到(dào)了前沿气象(qìxiàng)雷达知识,还解决了领域内的一些(yīxiē)难题,但这些都是基于国外雷达的学习与应用,对国内情况并不熟悉。进入中国气象科学研究院工作后,我加入了气象雷达团队(tuánduì)。团队首席科学家刘黎平研究员鼓励我“到气象业务中寻找自己想要研究的方向”。

彼时,河南地区遭遇了历史性强降水(qiángjiàngshuǐ)。在复盘梳理雷达(léidá)数据时,我发现传统方法在应对极端暴雨时有明显不足,总是系统性(xìtǒngxìng)地低估雨量。接下来的几个月,我尝试用不同方法调整暴雨的最优估计参数,却始终没能(néng)成功。

一次偶然的机会(jīhuì),从事暴雨数值(shùzhí)模拟研究(yánjiū)的尹金方研究员问我,“数值模拟显示这次暴雨的动力场非常特殊,能不能用雷达看看?”我忽然想起国际上刚兴起的一种被称为“ZDR弧”分析技术,但还(hái)没有见到在暴雨中应用(yìngyòng)。经过几天分析,我们得到了暴雨风暴的动力场分析结果(jiéguǒ)。但该结果与国际上报道的“ZDR弧”完全相反。经反复验证,这种特殊结构正是(zhèngshì)模拟结果中多方向雨水输送的观测证据。于是,我们给它取了一个新(xīn)名字“ZDR反弧(fǎnhú)”。“ZDR反弧”不仅是对暴雨机理(jīlǐ)的新认识,还对极端暴雨的短临预警有一定指示意义。在此基础上,我们发展了 RaPASS强风暴快速(kuàisù)偏振分析系统,并在多家单位得到应用,相关成果被评为“2020-2024年暴雨科技重大进展”。

2024年(nián)5月,我(wǒ)们的(de)论文发表。9月,我在意大利罗马参加欧洲雷达(léidá)气象会议。开幕式前,美国气象学会会士 Alexander Ryzhkov教授好奇地问我“ZDR反弧的工作令人印象深刻,雷达分析部分是谁做的?”我回答:“这是我们气科院团队一起(yìqǐ)完成的。”

从雷达应用到暴雨机理,从华南雨窝到胶东(jiāodōng)雪窝,从淝水之畔的梅雨锋到藏东南深处的秘境(mìjìng),国家气象防灾减灾需求在(zài)哪,我们的雷达研究就向哪儿聚焦。我非常有幸(yǒuxìng)能在中(zhōng)国气象雷达事业大发展的历史进程中参与工作、迎接机遇和挑战。回望四年,改变的是对灾害性天气的科学认识,不变的是对雷达事业的热情和信心。

中国气象局人工(réngōng)影响天气中心

技术研究室(yánjiūshì)副研究员 常祎

催化探测飞行后开展飞行总结,右二为常(cháng)祎

青藏高原,离天最近的地方(dìfāng)。

苍穹之下,呼啸的北风卷起经幡,站在(zài)海拔(hǎibá)4800米的观测点,凝视着手持气象探测仪上跳动的气象数据(shùjù)——这已是我与高原云雨对话的第九个年头。

2014年初见高原,我不曾想到,自己的人生轨迹会与这片“世界第三极”的云层紧密相连。从(cóng)硕士(shuòshì)到博士,从地基到空基,几年的科研生涯让我深深迷上了高原的云和雨(yǔ)。

2022年7月25日,纳木错湖边,四辆越野车疾驰向南。那天是我们来西藏开展(kāizhǎn)试验选点的(de)第5天,也是路途(lùtú)最远的一天。下午(xiàwǔ)3时,经过近6个小时的车程,我们终于到了计划的烟炉点位置。“这边地形形成的山-湖环流可(kě)以(kěyǐ)把碘化银输送到云里,非常适合部署烟炉。”“没有4G信号是个很大问题,靠人到这荒无人烟的地方(dìfāng)点烟条是不现实的。”我和西藏人工影响天气中心的同志们讨论。从拉萨河谷到廓穷岗日冰川,再到纳木错,如何在保障通信的条件下在有上升气流(qìliú)的地区部署催化设备(shèbèi)是高原地区开展地面催化作业的最大挑战。经过一次又(yòu)一次讨论,一个科学又可实施的催化探测装备布局呼之欲出。

2022年9月27日,随着螺旋桨(luóxuánjiǎng)轰鸣,一架大型无人机从红原机场起飞,朝圣山阿尼玛卿飞去。历经3个月,经过不断协调与沟通(gōutōng),各种问题(wèntí)一一解决,我们终于迎来首飞的日子。

17时,大型无人机在三江源阿尼玛卿雪山成功开展催化探测作业,我和同事怀着(huáizhe)激动的心情,一边指挥着大型无人机进行飞行(fēixíng)探测,一边不停记录着实时飞行探测情况。此时指挥方(fāng)舱内嗡鸣的噪声(zàoshēng),成了科研路上最美的伴奏。

如今,大型无人机(wúrénjī)已经在西藏一江两河地区常态化运行,它不仅承载着调节世界水塔水循环与应对气候变化(qìhòubiànhuà)的使命,更诠释着中国人工影响天气工作者在高原(gāoyuán)书写的情怀——

用(yòng)科学之光照亮雪域苍穹,让每一朵路过的云,都能化作(huàzuò)滋养生命的甘霖。

中国气象局乌鲁木齐(wūlǔmùqí)沙漠气象研究所研究员

秦莉在执行采集树木年轮样本及科考任务 摄影:张瑞波(ruìbō)

2008年盛夏,我(wǒ)第一次走进中国气象局树木年轮理化研究重点开放实验室,新疆雪岭云杉、胡杨的年轮样本如同封存(fēngcún)时间的胶囊。袁玉江(yuányùjiāng)研究员的话至今萦绕耳畔:“溯源方能知本,读树即是读天。”这份嘱托,成(chéng)了我踏入科研路的第一盏明灯。

八月的天山,骄阳似火(jiāoyángshìhuǒ),山间连一丝阴凉都难觅。作为新人,我背着两瓶(liǎngpíng)水跟随(gēnsuí)喻树龙研究员一行进山采样。沉重的水瓶压得肩膀生疼,还未抵达采样点(diǎn),已经喝掉大半。队友们手持生长锥专注采集(cǎijí)树轮,我则负责记录坐标、收纳样本。那时我承担着相对轻松、安全的工作,而其他队员却直面重重考验——有人在陡坡采样时不慎摔伤,有人被(bèi)树枝划伤面部,更惊险的是,三名队员曾与雪豹“不期而遇”。

这份科研传承(chuánchéng),早在二十世纪六十年代就已生根发芽。李江风、张学文等前辈在天山之巅埋下的科研种子,经几代人培育,终于绽放出硕果——“天山山区树木年轮宽度数据(shùjù)(shùjù)集”入选中国气象局高价值气象数据产品,其中包含(bāohán)我2008年采集的珍贵样本数据。

随着经验的(de)积累,我(wǒ)从跟随者成长为带队者。角色转变后,我更深刻体会到团队的力量,队员们直面高原反应、极端天气等挑战的精神也(yě)在鼓舞我。

在中亚、南亚的(de)广袤土地上,我们的足迹(zújì)不断延伸,为“一带一路”气象服务提供坚实的数据支撑(zhīchēng)。那些在山中精心采集的样本,在显微镜下反复比对的纹路,最终汇聚成支撑国家战略决策的高价值数据。

科研精神恰似树木年轮,在岁月沉淀中愈发坚韧。从基础数据采集到高(gāo)价值成果产出(chǎnchū),团队始终秉持“精研致用”的理念。如今,这些数据已广泛应用于(yú)气候预测、气候变化研究、灾害评估等领域,转化(zhuǎnhuà)为守护自然与民生的科学力量。

科研(kēyán)需要如种子扎根般的(de)耐心,在漫长岁月中积蓄力量。作为科研人,我将继续在服务国家战略和人民需求的科研实践中求索。

广东省深圳市(shēnzhènshì)气象局首席预报员 陈元昭

陈元昭在监测低空气象数据(shùjù)

我曾在福建龙岩山村(shāncūn)的(de)牛背上看云识天气;也曾奋战在抗击超强台风(qiángtáifēng)“山竹”一线,为这期间深圳零死亡做一份贡献;之后又承担临近预报技术研究,如今正探索气象与低空经济的融合……

从业30多年,经历过的重大天气(tiānqì)过程不胜枚举。也是在强对流(qiángduìliú)频发的背景下,我和同事们共同努力,研发了局部约束光流法临近预报方法(fāngfǎ)。该方法被鉴定为国际先进,并获得国家发明专利(fāmíngzhuānlì)。我们研发粒子滤波融合法临近预报方法、基于 AI的智能临近预报技术及灾害性天气分灾种(fēnzāizhǒng)智能识别(shíbié)技术,升级开发临近预报决策支持平台,极大地改善了强对流天气临近预报。

当下,低空(dīkōng)经济(jīngjì)蓬勃发展,气象成为迫切需要发展的关键因素。现有气象探测设备(shèbèi)时空分辨率低,无法满足低空飞行对气象要素高时空分辨率的需求;边界层风的监测预报预警,以及气象数据获取均存在困难;急需系统性研究不同天气(tiānqì)条件对低空飞行的影响。于是,在做好日常工作的同时,我开始琢磨(zuómó)气象与低空经济的融合问题。

深圳(shēnzhèn)市气象局立足地方特点,提出打造(dǎzào)低空气象监测网、数字网和赋能网“三张网”理念,三张网相互支撑,共同构成低空气象服务体系(fúwùtǐxì)的核心。这种创新理念的实施,不仅能提升深圳气象服务水平,也(yě)为深圳低空经济可持续发展奠定坚实基础。

最终,我将(jiāng)自己10多年来在(zài)气象临近预报的研究成果,与近两年深圳市气象局在低空经济领域探索成果有机结合,编著出版(chūbǎn)国内首本系统介绍气象与低空经济的著作——《气象与低空经济:探索与融合》,系统介绍低空经济及其与气象的关系,提供实用的多种灾害性天气预报方法,通过详细阐述(chǎnshù)深圳市低空气象建设的具体实践,为气象同行提供一个(yígè)可复制、可推广模式(móshì)。

“莫听穿林打叶声 何妨(héfáng)吟啸且徐行”是我最喜欢的一句诗词,这(zhè)不仅是个人修养,更是一种发展哲学。我希望年轻一代在充满变量(biànliàng)的新业态中,既有(yǒu)“无视杂音”魄力,也有“稳中求进”智慧,找准目标,牢牢扎根,携手在低空气象赛道中吟啸且徐行。

(本篇(běnpiān)文字整理:易红梅)

中国气象(qìxiàng)报社 出品

作者:杰 李浩然 常秦莉(qínlì)

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