南極、北極和青藏高原,陸龍驊的足跡遍布了地球的“三極”。這個“三極”大氣科學(xué)的研究者見到了青藏高原的高積云、青藏高原上埋頭考察研究過數(shù)月遇到過極地的冰崩,也在。他說:“我們要研究‘三極’的氣象,因為我們只有一個地球?!?/p>
初見陸龍驊。為了確定發(fā)現(xiàn)南極臭氧空洞的日本科學(xué)家Shigeru Chubachi的中文譯名,這個原中國氣象科學(xué)研究院極地氣象研究室主任找了半個多小時的資料,爾后抱歉的對我說:“暫時找不到了,回頭我找給你。”第二天,他如約給我發(fā)來了Shigeru Chubachi的中文名字忠鉢繁,而這個名字,并不常見。
現(xiàn)在多數(shù)人認定南極臭氧空洞是喬#8226;法曼在1985年發(fā)現(xiàn)的,“其實在他之前,忠鉢繁在日本南極科考站昭和站就已經(jīng)觀測到了這一現(xiàn)象。”陸龍驊說,“1984年忠鉢繁在日本媒體上發(fā)表了自己的研究論文,影響力沒有之后發(fā)在《自然》雜志的喬#8226;法曼大。忠鉢繁是一個被人忽略了的偉大科學(xué)家?!蹦弥约号c忠鉢繁的合影,陸龍驊說,我們應(yīng)該記住他。
他的嚴謹,早有所聞。德國人豪格曾在《自然》雜志上發(fā)表論文稱,唐代滅亡和季風(fēng)減弱有著直接的關(guān)系,2007年,陸龍驊和身為中國國家氣候中心首席古氣候?qū)W家的妻子張德二聯(lián)名向《自然》投稿,反駁德國科學(xué)家的觀點。他說,“作為中國氣候?qū)W家,這個時候不出來說話,怎么也說不過去?!?/p>
從“第三極”啟航
陸龍驊的研究從被譽為“世界第三極”的青藏高原開始。他主要是研究離地面16公里以上的高原氣象,并參加與高原有關(guān)的科學(xué)考察。2006年7月1日正式開通的青藏鐵路,在修建中面臨著高原上的多年凍土、高寒缺氧、生態(tài)脆弱“三大難題”的嚴峻挑戰(zhàn)。
為它修建服務(wù)的科考,早在30余年前的20世紀70年代就已經(jīng)進行。1976年,陸龍驊參加了中央氣象局研究所和青海氣象局共同組織的青藏鐵路科學(xué)考察,主要是考察到達青藏高原唐古拉山等地區(qū)的太陽輻射狀況,為修建鐵路提供有效的科學(xué)資料。因為高海拔和多年的凍土,到達青藏高原地面上的太陽輻射狀況比較復(fù)雜,而青藏高原多年的凍土,也影響了地面的熱量平衡狀況。凍土的狀況將對青藏鐵路的安全有直接影響。
在唐古拉山地區(qū)待了數(shù)月,陸龍驊的團隊發(fā)現(xiàn)青藏高原上到達地面的大氣總輻射在特殊情況下可以大于太陽常數(shù)?!疤柍?shù)是指太陽到達大氣層外面的單位面積上的輻射量,一般來說,當(dāng)它通過云層照射到地面時,中間會有一個消耗的過程,所以地面會比大氣層外面的總輻射小?!?/p>
陸龍驊分析原因造,首先是因為高海拔,大氣透明度高,對輻射的衰減少,到達地面的直接輻射強;此外,除太陽的直接輻射之外,還有天空的散射,這又和云層有關(guān),“青藏高原的高積云很多,當(dāng)云布滿天空后,散射就很強,加之有云隙,到達地面的直接輻射也強,最終導(dǎo)致在特殊情況下總輻射大于太陽常數(shù)?!边@一科學(xué)發(fā)現(xiàn)讓他獲得了1978年的青海省科學(xué)大會獎和1981年中央氣象局科技成果獎。
此外,他所在團隊還對青藏高原上空100百帕的天氣系統(tǒng),也就是“南亞高壓”進行了研究,這一高壓是在夏季對流層上部全球最強大、最穩(wěn)定和范圍最大的高壓,它常常從中亞細亞經(jīng)南疆,青海而東移,對我國華東和西北地區(qū)的天氣有重要影響。1963年8月和1975年8月我國東部地區(qū)的暴雨災(zāi)害就與南亞高壓活動異常有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)收獲了1978年度的全國科學(xué)大會獎。
在對青藏高原持續(xù)研究10之后,陸龍驊1985年至1987年被公派往美國科羅拉多州立大學(xué)大氣科學(xué)系和威斯康辛大學(xué)氣象系作訪問學(xué)者,研究仍然圍繞青藏高原而展開。在回國之后,因為極地氣象研究需要增派人手,由于對“第三極”的研究取得了顯著的成績,陸龍驊被委任為極地氣象研究室的主任,轉(zhuǎn)入對極地氣象的研究,并獲得了多項省部級科研成果獎,一晃就是二十年。
色弱的意外選擇
陸龍驊說,要不是因為色弱,他就不會進行氣象研究了。中學(xué)6年,他一直熱切渴望成為化學(xué)家。在高考的體檢中,陸龍驊的眼睛被檢測為黃藍色弱,這就限制了他報考化學(xué)系。最終報考了南京大學(xué)氣象學(xué)院的大氣物理專業(yè),并順利被錄取。“那時候?qū)I(yè)的理解也是不清晰的,當(dāng)時就想著自然界很神奇,是很新鮮的事物,能夠研究一下大氣物理和人工影響天氣也不錯嘛。”雖然報考的是南京大學(xué)氣象學(xué)院,但他在南京大學(xué)的氣象系借讀。
要是在現(xiàn)在,他也不會有機會研究氣象——目前色盲、色弱的考生在大氣科學(xué)、應(yīng)用氣象學(xué)類專業(yè)是限考的?!捌鋵崨]什么影響,現(xiàn)在對人才的要求更高了?!标扆堯懻f,1960年時中國對大氣物理的研究才剛起步不久,當(dāng)時并沒有這方面的要求。
1963年全國的院系進行了調(diào)整,南京氣象學(xué)院大氣物理專業(yè)撤銷,人員并入了天氣動力專業(yè),兩年后陸龍驊畢業(yè)即分配進入了中央氣象局研究所(中國氣象科學(xué)研究院的前身)。
剛一分配,就遇到了“四清運動”,他和同事被派到河北的鹽山。鹽山就是水滸傳里流放林沖、有‘苦海鹽邊’之稱的滄州鹽山。“那時候下了火車,一輛大卡車拉著一車人,好幾個小時才到當(dāng)?shù)兀箨犎笋R都是滿身灰土。”在進行了一年的運動之后,文化大革命爆發(fā),生活的內(nèi)容變成了參加運動、看大字報。到了1970年的3月,中央氣象局和部隊的總參謀部氣象局合并了,從國務(wù)院劃撥到了總參謀部管理,而研究所的人也分成兩批,一批留下來做研究,另一批則派往五七干校學(xué)習(xí)。陸龍驊被留下來做研究。
他主要是研究高空氣象,具體的項目是研究氣象火箭。“氣象火箭是探測高層大氣物理特性及現(xiàn)象的火箭,它的探測范圍主要在探空儀高度以上,人造衛(wèi)星高度以下,在30-100公里之間。當(dāng)時對這個的研究比較多,美國和蘇聯(lián)都在搞,還建立了全球的氣象火箭探測站網(wǎng);后來衛(wèi)星快速發(fā)展,氣象火箭就比較少見了,只做特殊需要。”這樣的研究他進行了3年多,直到中央氣象局重歸國務(wù)院的管轄之下。
南極氣象之旅
從氣象火箭到青藏高原氣象研究,陸龍驊又轉(zhuǎn)入極地氣象研究。首次踏上南極就遭遇了冰蓋崩塌的險情,但最終他帶領(lǐng)的氣象班完成了中山氣象臺氣象業(yè)務(wù)建設(shè)任務(wù)。
1988年12月底,在離中山站20余公里的海面,陸龍驊乘坐的我國第5次南極考察船“極地號”被1-3米厚的海冰覆蓋,因為是1A級的抗冰船,船無法進入。這種冰說硬不硬,說軟不軟,但畢竟是夏天,冰面上有裂縫,“極地號”只能見縫插針,向陸地前進。1989年1月14日傍晚7點多鐘,“極地號”第一次推進到離岸400余米的地方,拋下大錨。陸龍驊清楚的記得,當(dāng)天的天氣很好,而氣溫也有了回升,前進方向的浮冰紛紛破裂,正在大家十分高興,放下駁船準備卸貨之時,誰也沒有想到,左前方約1公里處的南極大陸冰蓋會發(fā)生巨大冰崩。
當(dāng)?shù)貢r間22∶35分,由于在極晝期,太陽還未下山,陸龍驊請人幫忙理發(fā),忽然聽到有人大叫“冰崩了”。“跑到甲板之后,只見船外側(cè)的冰山和浮冰都在移動,靠岸邊的冰也在上下起伏運動。起初還未十分在意,事后才發(fā)現(xiàn),有些一人高的冰塊在第一次冰崩時就被拋上了岸。”陸龍驊說,很多人在船頭觀測冰蓋崩塌區(qū)的情況,他也拿了照相機爬到吊車平臺進行觀測,此后,又有兩次冰崩發(fā)生了,激起的海浪高達十幾米。
讓“極地號”脫離危險的是兩座擱淺的冰山。它們阻擋了從正面向“極地號”襲來的冰山,逼迫它們繞道而行,成了“極地號”的天然屏障。冰崩后的第二天,22名考察隊員從右舷軟梯下到浮冰上,踩著搖晃的浮冰上岸,與先期上岸做建站準備的隊員會合,并開始在浮冰上測量水深,卸下應(yīng)急物資。“冰崩對極地考察人員來說,并不稀奇?!标扆堯懻f。
1999年,陸龍驊參加了我國第16次南極考察隊再次赴南極中山站、長城站考察,與前期1999年7~9月中國首次北冰洋考察一起,獲得了從75°N - 70°S(71°W-120°E -133°W),“雪龍?zhí)枴笨疾旌骄€上的地面臭氧和紫外輻射的實測資料。在不到1年內(nèi)獲得如此大跨度經(jīng)緯度剖面考察航線上的地面臭氧和紫外輻射的實測資料,在國際上也并不多見。
陸龍驊講述起這些事情,就像談起剛結(jié)束的臺灣之行中可口的臺灣夜市小吃一樣平和。他向我展示電腦中自己在極地考察之余拍攝的圖片——南極的企鵝、北極的燕鷗、北極竟有綠油油的苔蘚地?!皼]有親歷,將很難了解真實情況?!标扆堯懻f,雖然兩極都有苔蘚,但南極的是枯黃的,發(fā)育不良,“南極是一塊被海洋包圍的冰雪大陸;而北極則是一片被大陸包圍的冰雪海洋。加之有北大西洋暖流,即使在接近80°N的北極黃河站地區(qū),在夏季同樣是芳草遍地,并不像大家想像的那么蒼涼?!?/p>
南極昆侖站的開建,標志著我國科考站越來越靠近南極點,陸龍驊很是開心。“我們又創(chuàng)造一個歷史。”他說,極地看起來很遙遠,去極地考察可以幫助更好地了解地球。地球只有一個,而對它的探索,永遠不會嫌多。
對話陸龍驊
新:我國首個南極內(nèi)陸考察站“昆侖站”2009年2月9日已經(jīng)正式開站,從長城站、中山站到昆侖站,我國在南極的建站越來越靠近南極圈,而在北極我國也建立了黃河站。在您看來,我國大力對南北極進行科學(xué)考察和研究的意義在哪里呢?
陸:鄧小平同志早在1994年就提出“為人類和平利用南極作出貢獻”,南北極的研究不僅具有深遠的政治意義和重大的科學(xué)意義,而且具有潛在的經(jīng)濟和社會效益。比如北極地區(qū),北冰洋海底或許蘊涵著巨大的油氣和礦產(chǎn)資源,那里還有巨大的魚群以及具有戰(zhàn)略意義的重要航運通道,冷戰(zhàn)時期美蘇對這北極地區(qū)的爭奪就已經(jīng)很激烈了。我國對北極地區(qū)加大科考投入和拓寬科考范圍,對相關(guān)的一手科考資料分析研究,可以及時應(yīng)對這場爭奪戰(zhàn)引發(fā)的對我國安全與發(fā)展的各種基于和挑戰(zhàn)。
再者,南北極與青藏高原一樣,是氣候變化的敏感地區(qū),極地氣候和大氣環(huán)境變化對我國的天氣氣候和國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展都會產(chǎn)生影響。例如南極海冰場存在與ENSO(厄爾尼諾和拉尼娜是ENSO循環(huán)過程中冷暖兩種不同位相的異常狀態(tài))有緊密聯(lián)系的兩個關(guān)鍵區(qū),我們可以用南極海冰濤動指數(shù)來討論海冰狀況、海冰關(guān)鍵區(qū)的活動及其與中國天氣氣候的關(guān)系。
新:在普通人而言,極地地區(qū)是神秘的,而極地的考察也是紛繁復(fù)雜的。極地考察具體都有哪些內(nèi)容呢?
陸:隨著全球氣候變化研究的不斷深入,極地大氣科學(xué)的研究領(lǐng)域也從傳統(tǒng)的氣象學(xué)、氣候?qū)W、高空氣象學(xué)、高層大氣物理學(xué)等,向包括大氣物理、大氣化學(xué)、大氣環(huán)境和空間天氣等更廣泛的大氣科學(xué)研究領(lǐng)域拓展。常規(guī)的氣象觀測包括氣壓、溫度、濕度和云能天觀測等,近地面輻射平衡、紫外線輻射觀測,大氣臭氧觀測,內(nèi)陸冰蓋考察,大氣成份、酸雨、氣溶膠等大氣化學(xué)考察,包括氣象和痕量氣體的極地航渡考察等等。地球系統(tǒng)由大氣圈、海洋圈、巖石圈、冰凍圈和生物圈等五大圈層組成,除大氣科學(xué)外,海洋科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、冰川學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、人體醫(yī)學(xué)等在極地都有大量的考察和研究課題。
新:近年來,不時可以聽到有關(guān)南極冰架大范圍崩塌的消息,這是否說明南極冰蓋正在崩塌?這與全球變暖有關(guān)嗎?
陸:雖近50年來南極地區(qū)總體上是增溫的,但有明顯的區(qū)域性,南極半島地區(qū)增溫明顯,而南極大陸主體并不像南極半島那樣明顯,近十余年還有降溫趨勢,南極不是全球溫室效應(yīng)反映最強烈的地區(qū)。中國南極長城站和中山站分別位于南極半島和東南極兩個不同的氣候區(qū)域,它們的溫度觀測數(shù)據(jù)也證實了這一點。同樣,近年來西南極地區(qū)經(jīng)常發(fā)生冰架融化和崩塌等現(xiàn)象,這里的冰蓋是不穩(wěn)定的;而在東南極并沒有發(fā)生西南極那樣的大范圍的冰架融化和崩塌,在從中山站到南極冰蓋最高點DOME-A的剖面上,有些地方冰蓋補給率很高,冰蓋是穩(wěn)定的。這種變化和差異很難用單一的呈指數(shù)增長的人類活動排放到大氣中的二氧化碳所造成的全球暖室效應(yīng)來解釋,目前還沒有足夠的依據(jù)能說近30余年來南極和鄰近地區(qū)的溫度變化是由于溫室效應(yīng)加強的結(jié)果。
新:除全球變暖外,南極春季臭氧洞也是大家十分關(guān)心的熱點問題,它形成的原因是什么?在北極和青藏高原上空有臭氧洞嗎?
陸:南極臭氧洞的出現(xiàn)與人類活動關(guān)系密切。大氣中存在有人類活動排放的氟里昂和溴化烴等消耗臭氧層物質(zhì)(人為因素),是春季南極臭氧洞形成的充分條件;春季南極平流層極地渦旋中的低溫(自然因素),是南極春季臭氧洞形成的必要條件。只有在平流層冰晶云表面吸附了大氣污染物質(zhì),才能通過光化學(xué)反應(yīng)大量消耗臭氧,在南極春季形成臭氧洞。
到目前為止,只是在南極上空春季出現(xiàn)了臭氧洞,在北極和青藏高原上空,并沒有出現(xiàn)臭氧洞。北極春季沒有臭氧洞,與北極春季平流層溫度高于南極春季,平流層冰晶云等很少出現(xiàn),不滿足必要條件有關(guān)。在中國的青藏高原上空,中國科學(xué)家曾發(fā)現(xiàn),夏季臭氧會減少10-12%,出現(xiàn)相對低值中心。這種減少和南極的臭氧洞產(chǎn)生的原理不同;從減少的數(shù)值也遠達不到南極的減少30-40%,所以也不能稱之為臭氧洞。
新知客屬性
姓名:陸龍驊
性別:男
生于:1942年12月31日
智力:95分
陸龍驊在首次外出對青藏鐵路進行科學(xué)考察的時候,他作為主要完成者的《夏半年青藏高原500 mb低渦切變線活動規(guī)律的研究》和《南亞高壓的活動規(guī)律及其與我國旱澇關(guān)系的研究》就斬獲了科學(xué)大會獎。此后他主持或參加了中國氣象局基金、國家自然科學(xué)基金和國家科技攻關(guān)的多項研究工作,有11項研究成果獲省部級及以上科技獎勵。2001年被中國氣象科學(xué)研究院聘為一級研究員,享受國家政府特殊津貼。
統(tǒng)率:90分
他曾5次赴青藏高原、2次赴南極地區(qū)、3次赴北極地區(qū)考察,帶領(lǐng)的氣象團隊都能出色的完成任務(wù),并曾完成了南極中山站氣象臺氣象業(yè)務(wù)建設(shè)任務(wù)。
武力:85分
雖然從小生活比較富足,但是多次的野外考察練就了他,南極大陸、北極苔原、青藏高原都留下了他的腳印。
魅力:90分
用嚴謹?shù)木褡鲅芯?,用隨和的面孔對待人。
(新知客編輯部綜合評分)