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[兰州大学报]寰宇恋歌
——记大气科学家黄建平

日期: 2015-10-15 点击: ...
   

学生记者 刘言 本报记者 吴振荣

  “我们的奋斗目标是以全球视野研究半干旱气候变化及其影响,并对未来的趋势进行准确的预测,构建半干旱气候变化的动力框架和理论体系,提出全球变暖背景下国际应对半干旱气候变化的科学对策。”在2015年9月16日举行的半干旱气候变化教育部重点实验室2015年度学术年会上,黄建平教授代表实验室坚定地发出了强音。

  半干旱气候变化教育部重点实验室是在黄建平教授的带领下一手组建起来的。2004年6月,兰州大学成立了大气科学学院,黄建平教授出任院长。学院组建之初,诸业待兴,摆在黄建平教授面前的首要任务是改善办学条件,打造一流科研平台。

立足西北,打造科研平台

  与东部优越的科研条件和外围环境相比,西北地区差距甚远,这一度成为兰州大学人才流失的主要原因。但从事大气科学研究多年的黄建平教授意识到,这里有着独特的科研优势。他认为,甘肃地处中国干旱半干旱区的典型位置,是研究气候变化的天然试验场,如果能够配备先进的仪器设备和观测条件,就一定可以取得优秀的研究成果。

  为了改善科研条件,将“西北特色”与科研工作更好地结合,在中国科学院符淙斌院士的建议下,学院经过多方论证后决定在兰州大学榆中校区萃英山顶建立一个现代化的气候与环境观测站。观测站筹建之初,条件异常艰苦,符淙斌院士、吕达仁院士、丑纪范院士等多位专家、老师曾多次徒步登山选择站址;在公路不通的情况下,新购置的观测仪器都是同学们用人力车沿小路一步步拖拽上去的。

  正是在这样不懈的努力下,按照国际标准建设的“兰州大学半干旱气候与环境观测站”(SACOL)终于在2005年建成并投入使用。该站建立后,对沙尘暴的监测变成一项常规性工作,填补了2003年以前我国西北地区气溶胶、云、降水、陆-气相互作用等长期连续综合集成观测的空白,为黄建平教授的研究团队开展半干旱气候变化研究奠定了坚实的基础。

  同时,为了便于在西北艰苦环境条件下进行野外移动观测,大气科学学院还在国内率先研发了气候灾害移动监测系统。该系统通过收集监测、数据集成、经过反演,能够提供一个直观的信息。而对沙尘暴发生、发展及输送过程的移动野外观测这种新的理念在国内也是首创,且具备了国际一流的数据反演方法。

  与此同时,黄建平教授带领的团队迅速发展成为我国半干旱气候变化领域首个国家基金委创新研究群体,建起了首个教育部重点实验室、首个教育部创新引智基地。在2013年度国家科学技术奖励大会上,黄建平教授带领的课题组荣获国家自然科学二等奖。

艰难起步,组建一流团队

  黄建平教授大学毕业于南京气象学院,1988年在兰州大学获得博士学位。他曾以访问学者的身份在美国得克萨斯州A&M大学和加拿大多伦多大学做研究工作,后留在加拿大、美国相关部门工作。出国前,他还曾获得“做出突出贡献的中国博士学位获得者”称号、首届“赵九章优秀中青年科学工作奖”等荣誉。

  2003年,怀抱着报国家兴大气之志的黄建平作为校内特聘教授,回到了兰州大学,使大气科学系迅速搭起了学科发展的人才“骨架”,彰显出进一步发展的生机和活力。2004年,兰州大学成立了大气科学学院,黄建平出任院长。

  “我上任的第一天,学校就跟我说,你的一个重要任务就是引进人才。” 黄建平教授回忆。但由于地理位置等多方面因素,人才的引进十分艰难。给黄建平留下深刻印象的是他的一位同学,来到兰州后诧异两边山上一点草都没有。这位在南方、在美国生活习惯的同学,除了在电影上,没有见过这种荒凉。他诧异于黄建平“怎么在这一呆这么多年,觉得还是挺吓人的”,后来也打了退堂鼓。

  黄建平瞄准了国内相关领域的顶尖人物,中国科学院院士符淙斌、中国工程院院士许健民成了他的主攻对象。“李发伸校长亲自出面,在北京多次拜访两位院士,他们终于被感动了。”符淙斌、许健民同意作为兰州大学的萃英讲席教授,分别出任该学院环境变化研究所和大气遥感研究所所长。与此同时,在黄建平的努力和感召下,美国华盛顿大学著名学者付强成为兰州大学的首位“千人计划”特聘教授。同时,著名气候学专家、北京大学王绍武教授,青年“海归”学者蒲朝霞研究员也作为萃英讲席教授为学院工作。此外,留英博士田文寿,也决定回国到该院工作。

  在引进人才的同时,黄建平教授还把团队中的年轻人送出去联合培养,到目前为止已经有20人。“他们在国外导师指导下工作了2年,提高了他们的国际视野和研究水平,对他们后来的动力还是非常大的。”黄建平介绍,“所有这些出国的人都回来了,发挥着越来越重要的作用,这批留学回国的年轻人现在成为了我们实验室发展的坚强后盾。”

攻坚克难,结得累累硕果

  十年间,黄建平教授和他的团队立足西北,开展了综合观测的研究,将沙尘暴列为了观测重点。除了在位于萃英山顶的兰州大学半干旱气候与环境观测站进行长期观测,他们还利用气候灾害移动式监测系统进行追踪观测,“追逐风沙的脚步”。

  当大风裹挟着沙尘袭来时,全天空成像仪观测到的整个天际都是漆黑一片。“当时,正在进行观测的同学们因为沙尘暴太大,撤回旅馆,”黄建平教授说,“他们关上窗子、盖上被子、戴上口罩来防止沙尘暴的侵袭,可是袭击过后,还是被刮了满脸的沙子。”

  而在距离腾格里沙漠仅45公里已经废弃的景泰农场,黄建平教授和他的团队在此安营扎寨,进行沙尘天气观测。在被强风掀动的帐篷中,他们靠啃面包、吃方便面、喝矿泉水度日。那里常年干旱缺水,他们满脸尘垢,“连洗脸都是一种很奢侈的行为”。一方面可以为监测仪器提供必要的后勤保障,更重要的是在接近沙漠的地区,沙粒几乎没被污染,更有利于和SACOL站的监测数据进行对比验证。

  凭借坚持和努力,他们在独具特色的西北地区进行艰苦探索,获得了珍贵的数据资料。他们的执着精神和科研成果赢得了国内外同行们的认可和尊重,兰州大学大气科学学院在国际学术界的地位也因此得到提升。他们受邀参与了多次国际科学试验,如2007年,参与了太平洋沙尘暴联合观测试验(PACDEX);2008年春季,同美国共同进行了沙尘暴的联合观测。

  黄建平教授带领的课题组利用获取的陆—气交换、云微物理特性和气溶胶等第一手高精度观测资料,率先对我国强沙尘暴、沙尘暴、扬沙和浮尘等不同类型沙尘天气进行区划,系统地揭示了其时空特征,形成机理和变化规律;利用星载激光雷达资料研究发现了夏季青藏高原西北部无人区频繁出现的沙尘天气,并结合地基观测资料揭示了东亚沙尘清晰的三维传输路径和垂直分布特征;同时,针对气溶胶对气候的影响是目前全球变化研究的热点问题,但东亚沙尘对气候影响的研究几乎是空白的现实情况,课题组利用观测资料揭示了我国西北地区沙尘气溶胶影响干旱气候的直接、间接和半直接效应等三种主要途径,明确提出了沙尘气溶胶半直接效应的干旱化作用,为合理改进干旱半干旱区人工增雨作业催化技术,提高空中水资源开发利用效率,提供重要的科学依据和理论指导。

  这批研究成果在国内外引起了很大反响,被《Nature Geoscience》和《Nature Climate Change》选为研究亮点重点介绍;与此同时,《Reviews of Geophysics》综述性文章也对研究成果进行了高度评价。

  2015年,这个年轻团队又收到重大喜讯,黄建平带领他平均年龄不到28岁的一批学生,一篇关于半干旱气候变化的文章被Nature子刊、气候变化领域影响因子最高的杂志《Nature Climate Change》接收。这篇文章是该杂志创刊以来,大气科学领域第一篇全部由国内单位的科研工作者独立完成的研究性论文,这也标志着黄建平团队在半干旱气候变化方面的研究跻身世界一流水平。大家兴奋地说:“我们刚刚步入科研领域,回顾这段和黄老师共同奋力拼搏的岁月,我们感到无比兴奋和骄傲,这次科研尝试对我们帮助极大、受益终生!”

  正是依靠扎实的理论基础,一流的科研团队,广阔的全球视野,黄建平教授在归国十年来,与兰州大学大气科学学院的其他成员一道,克服种种困难,探寻科学研究的最前沿,在自己的研究领域做出了突出成就,有效推动了兰州大学大气科学的学科发展。

  (《兰州大学报》第874期 一版)图文链接请点

文:刘言,吴振荣
图:
编辑:张敏
来源: 兰州大学报
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