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        探索東亞季風(fēng)奧秘的人——記南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院何金海教授

        2011-11-06 04:50:58
        科學(xué)中國(guó)人 2011年24期
        關(guān)鍵詞:副熱帶旱澇金海

        本刊記者 王 輝

        探索東亞季風(fēng)奧秘的人
        ——記南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院何金海教授

        本刊記者 王 輝

        “解落三秋葉,能開(kāi)二月花。過(guò)江千尺浪,入竹萬(wàn)竿斜?!?/p>

        此為唐代詩(shī)人李嶠所題,無(wú)一字言“風(fēng)”,卻寫(xiě)盡風(fēng)意。換個(gè)角度來(lái)說(shuō),吹落“三秋葉”、帶來(lái)人間蕭瑟的自然是風(fēng)向偏北;而催開(kāi)“二月花”時(shí),風(fēng)向已開(kāi)始回南。這也可以說(shuō)是以詩(shī)意窺東亞季風(fēng)氣候之一斑。

        “東亞季風(fēng)是亞洲季風(fēng)的重要組成部分,它的移動(dòng)和變化影響著中國(guó)的天氣和氣候。東亞季風(fēng)從成因上看是由海陸熱力性質(zhì)差異引起。夏季陸地溫度較高形成低壓,故夏季風(fēng)從海洋吹向陸地(偏南風(fēng));冬季陸地寒冷形成高壓,故冬季風(fēng)從大陸吹向海洋(偏北風(fēng))?!?/p>

        相信學(xué)習(xí)過(guò)高中地理的人都會(huì)對(duì)這一段解說(shuō)比較熟悉。而在南京信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授何金海的人生中,他一直都在追尋著東亞季風(fēng)的蹤跡,窺究其奧秘。對(duì)他而言,東亞季風(fēng)不是詩(shī)意的涂鴉,不是枯燥的詮釋?zhuān)晴娗樗冢窃缫讶谌牍茄豢煞指畹囊徊糠帧?/p>

        季風(fēng)過(guò)境·永恒愛(ài)

        氣象是什么?

        若是時(shí)間回轉(zhuǎn)到1960年,剛剛考入南京氣象學(xué)院(現(xiàn)為南京信息工程大學(xué))的何金海會(huì)告訴你兩個(gè)字——洪水。雖然1949年和1954年時(shí),他才分別不過(guò)是8歲和13歲的幼齡,卻清楚地記得那兩場(chǎng)洪水幾乎令全村顆粒無(wú)收。能夠成為新中國(guó)第一所氣象高等學(xué)府大氣物理專(zhuān)業(yè)(后由于科系調(diào)整轉(zhuǎn)入氣象系天氣動(dòng)力專(zhuān)業(yè))的首批學(xué)子,何金海認(rèn)為是到了為社會(huì)做些什么的時(shí)候了。

        然而這一切,最初也不過(guò)是他心中一個(gè)宏大卻略顯單薄的理想。直到經(jīng)過(guò)南京氣象學(xué)院“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”教學(xué)思想的浸潤(rùn),經(jīng)過(guò)時(shí)任系主任朱和周的加強(qiáng)指導(dǎo),何金海在夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、拓寬學(xué)術(shù)視野之后,才開(kāi)始深?lèi)?ài)氣象專(zhuān)業(yè),并堅(jiān)定了走氣象之路的決心。為了豐富學(xué)識(shí),1965年,何金??既胫醒霘庀缶謿庀罂茖W(xué)研究所(現(xiàn)為中國(guó)氣象科學(xué)研究院),就讀研究生,師從中國(guó)近代動(dòng)力氣象學(xué)創(chuàng)始人之一的葉篤正先生。1982年1月,他又遠(yuǎn)赴夏威夷大學(xué)進(jìn)修。至此,何金海正式與東亞季風(fēng)結(jié)緣。

        東亞季風(fēng)又是什么?

        東亞季風(fēng)屬于亞洲季風(fēng)的一個(gè)子系統(tǒng)。由于海陸分布的差異以及青藏高原的影響,亞洲已成為全球最大、最典型的季風(fēng)區(qū)。亞洲季風(fēng)不僅是大氣科學(xué)研究上的一個(gè)重要課題,其發(fā)生發(fā)展與變化更與社會(huì)民生息息相關(guān)。伴隨季風(fēng)而來(lái)的雨量及其變化對(duì)占有世界人口60%的亞洲地區(qū)的農(nóng)業(yè)、社會(huì)生活及經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有莫大的影響。亞洲季風(fēng)包含東亞季風(fēng)和印度季風(fēng)兩個(gè)子系統(tǒng),其中東亞季風(fēng)對(duì)我國(guó)東部天氣氣候和旱澇雨型有至關(guān)重要的影響,所有的天氣氣候?yàn)?zāi)害都與其有直接聯(lián)系。長(zhǎng)期以來(lái),了解季風(fēng)的變化規(guī)律及嘗試開(kāi)展季風(fēng)預(yù)報(bào),一直是包括中國(guó)在內(nèi)的眾多國(guó)家科技工作者共同努力的方向。

        何金海與之結(jié)緣,當(dāng)然不是憑空感覺(jué),而是事關(guān)他的生活環(huán)境與經(jīng)歷。他的家鄉(xiāng)所在的江淮流域,恰好是受東亞季風(fēng)影響較大的地區(qū)。彼時(shí)再提起當(dāng)年的洪災(zāi),他會(huì)告訴你,東亞季風(fēng)才是導(dǎo)火索。1970年,他被分配到江蘇揚(yáng)中縣氣象站,從事日常天氣預(yù)報(bào)和測(cè)報(bào)工作,面對(duì)最多的也是東亞季風(fēng)的變化與影響。1975年8月,他回到母校南京氣象學(xué)院工作,不久,與氣象科學(xué)研究院的研究人員一起撰寫(xiě)《東風(fēng)急流與我國(guó)東部地區(qū)旱澇的初步分析》一文。1978年,該文章獲得全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。依然與東亞季風(fēng)有關(guān)。

        氣象學(xué)和地球流體力學(xué)家曾慶存院士曾風(fēng)趣地說(shuō),對(duì)于中國(guó)科學(xué)家而言,季風(fēng)像愛(ài)情一樣是永恒的主題。

        輪到何金海,東亞季風(fēng)過(guò)境,并非一見(jiàn)傾心,偏偏日久生情。

        在夏威夷的兩年,何金海跟隨在美日籍教授村上多喜雄從事季風(fēng)區(qū)域的低頻振蕩研究,他完成的“熱帶低頻振蕩”和“東亞季風(fēng)”兩項(xiàng)研究,得到了外國(guó)專(zhuān)家的贊賞。1984年1月6日,學(xué)成后的何金海一天都不愿意多耽擱,匆匆回國(guó)。彼時(shí),恰逢中美開(kāi)展季風(fēng)合作,陶詩(shī)言院士擔(dān)任中方科學(xué)顧問(wèn),43歲的何金海協(xié)助技術(shù)組副組長(zhǎng)、時(shí)任南京氣象學(xué)院副院長(zhǎng)的朱乾根承擔(dān)其中的有關(guān)研究。

        1984年~1999年,何金海積極參與到中美季風(fēng)合作、中日季風(fēng)合作、南海季風(fēng)試驗(yàn)國(guó)際合作項(xiàng)目等大型政府間國(guó)際合作中,對(duì)東亞季風(fēng)多尺度變率特征、形成機(jī)制及其對(duì)我國(guó)旱澇影響機(jī)理進(jìn)行研究,并探索其變化規(guī)律和預(yù)測(cè)方法,在東亞季風(fēng)研究方面取得了進(jìn)一步重要成果。那些年,他19次參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,其中10余次受邀出國(guó)在國(guó)際學(xué)術(shù)講壇上演講,期間還進(jìn)行了若干次學(xué)術(shù)訪問(wèn),和外國(guó)同行進(jìn)行合作研究。同時(shí)擔(dān)任了中日季風(fēng)國(guó)際合作研究技術(shù)組副組長(zhǎng)等職。而據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在1984~1992年間,陳隆勛、丁一匯、何金海、朱乾根、羅會(huì)邦5位主要研究人員關(guān)于季風(fēng)和大氣低頻振蕩的論文被國(guó)內(nèi)外13種主要大氣科學(xué)學(xué)術(shù)刊物引用407次,并獲得1990年中國(guó)氣象局氣象科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),1994年中國(guó)氣象局氣象科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和1995年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

        “空氣是流動(dòng)的,大氣環(huán)流是相通的,是不講國(guó)界的,氣象科研必須走向國(guó)際化?!焙谓鸷UJ(rèn)為,只有瞄準(zhǔn)世界領(lǐng)先水平,重視與國(guó)際同行進(jìn)行經(jīng)常性的、直接而深入的交流,才能提高自身,乃至國(guó)家的整體科研水平。在不斷的國(guó)際合作中,何金海對(duì)東亞季風(fēng)的研究愈加成熟,為我國(guó)季風(fēng)研究躋身世界大氣科學(xué)界做出了重要的貢獻(xiàn)。而東亞季風(fēng)也一點(diǎn)一滴滲入他的科研之旅,再也未離開(kāi)過(guò)他的視線,成為他科研中“永恒的主題”。

        風(fēng)語(yǔ)者·實(shí)戰(zhàn)家

        2010年4月8日,國(guó)家氣候中心以書(shū)面文件的形式,感謝何金海等關(guān)于改進(jìn)我國(guó)汛期旱澇和夏季風(fēng)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)的建議。

        這封“感謝信”源自何金海及其團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究。傳統(tǒng)上,南海熱帶季風(fēng)的建立被認(rèn)為是我國(guó)汛期的開(kāi)始。何金海等發(fā)現(xiàn),東亞副熱帶季風(fēng)具有與南海熱帶季風(fēng)不同的本質(zhì)特征和驅(qū)動(dòng)機(jī)制,其建立獨(dú)立并早于南海熱帶季風(fēng),副熱帶季風(fēng)及其雨帶于3月底4月初率先在江南建立。因此,何金海等提出我國(guó)汛期應(yīng)以東亞副熱帶季風(fēng)及其雨帶建立為標(biāo)志,我國(guó)汛期會(huì)商時(shí)間應(yīng)提前一個(gè)月。這份有理有據(jù)的研究,經(jīng)周秀驥院士推薦,最終受中國(guó)氣象局肯定,并被國(guó)家氣候中心采納,將原來(lái)每年4月份召開(kāi)的全國(guó)氣候預(yù)測(cè)會(huì)商提早到3月份,并在每年10月增加召開(kāi)一次全國(guó)性氣候預(yù)測(cè)會(huì)商。

        在何金海的研究生涯中,這并不是特例。

        作為我國(guó)較早從事東亞季風(fēng)研究的科研工作者之一,何金海經(jīng)過(guò)30余年的探索,已成為東亞副熱帶季風(fēng)及其旱澇預(yù)測(cè)研究的推動(dòng)者和領(lǐng)頭人之一,在早期的國(guó)際合作項(xiàng)目之外,他還主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和面上項(xiàng)目以及“973”和國(guó)家行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)等應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目共20余項(xiàng)。其中,關(guān)于東亞季風(fēng)多尺度變率與我國(guó)旱澇機(jī)理的研究推進(jìn)了東亞季風(fēng)基本理論框架的建立,深化了對(duì)東亞熱帶季風(fēng)和副熱帶季風(fēng)本質(zhì)與變化規(guī)律的認(rèn)識(shí),為深入研究東亞副熱帶季風(fēng)和江淮流域汛期降水異常提供了新思路;為東亞季風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)提供了新方法,同時(shí)豐富了短期氣候預(yù)測(cè)的內(nèi)容,為我國(guó)東部氣候預(yù)測(cè)提供了新的科學(xué)依據(jù)。近十年的成果先后獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)以及江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等;發(fā)表論文300多篇,被SCI收錄51篇,專(zhuān)著6部,主要論著共被他引3377次,SCI他引579次;受到國(guó)際、國(guó)內(nèi)同行廣泛好評(píng)和重視,其對(duì)亞洲夏季風(fēng)建立“首發(fā)地”的確認(rèn)及所建立的東亞夏季風(fēng)指數(shù)等也在國(guó)際上得到認(rèn)可。

        各級(jí)氣象業(yè)務(wù)部門(mén)的肯定,世博會(huì)期間延伸期過(guò)程預(yù)報(bào)的成功,他所從事的東亞副熱帶季風(fēng)正成為國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界季風(fēng)研究深入和突破的一個(gè)重要方向。這一切,何金海卻不甚在意,在他看來(lái),科研成果的價(jià)值大小,不僅在于SCI和獲獎(jiǎng),更重要的是解決了多少實(shí)際業(yè)務(wù)問(wèn)題,在多大程度上提高了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。

        是的,他尊重傳統(tǒng),卻不因循守舊;相信科研是“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”,而非紙上談兵。

        長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)旱澇預(yù)測(cè)的開(kāi)展是建立在對(duì)東亞季風(fēng)的傳統(tǒng)理論和認(rèn)識(shí)之上的,嚴(yán)重限制了我國(guó)旱澇預(yù)測(cè)能力的提高。何金海與其合作者不拘泥于此,闡明了副熱帶季風(fēng)形成的物理本質(zhì),揭示了副熱帶季風(fēng)具有的多尺度變異特征,發(fā)現(xiàn)了副熱帶季風(fēng)季節(jié)進(jìn)程中“旱澇急轉(zhuǎn)、旱澇并存”的重要現(xiàn)象并揭示了其形成原因,為我國(guó)旱澇預(yù)測(cè)提供了新的科學(xué)依據(jù),獲得了學(xué)術(shù)界的關(guān)注和認(rèn)可。

        梅雨是東亞副熱帶季風(fēng)雨帶推進(jìn)過(guò)程中的典型階段,是我國(guó)旱澇預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。長(zhǎng)期以來(lái),梅雨的預(yù)測(cè)是基于天氣學(xué)的概念,何金海等創(chuàng)新地提出了“梅雨季節(jié)”這一氣候概念,突破了“梅雨天氣”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),與上海氣候中心合作,研制了“江淮梅雨建立日期的確定和預(yù)測(cè)新方法”,在我國(guó)率先建立“延伸期”預(yù)測(cè)業(yè)務(wù),克服了入梅(梅雨開(kāi)始)和出梅(梅雨結(jié)束)時(shí)間預(yù)測(cè)的不確定性和空間上不一致性的困難。該預(yù)測(cè)思路和方案已被中國(guó)氣象局列入推廣項(xiàng)目,并在國(guó)家氣候中心及上海、蘭州等近十個(gè)省級(jí)氣象業(yè)務(wù)部門(mén)推廣應(yīng)用。

        何金海將自己的研究直接融入業(yè)務(wù)單位,又從業(yè)務(wù)單位不斷發(fā)現(xiàn)新的研究方向。如:在與吉林省氣象局開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的合作中,他所提出的東北冷渦指數(shù)也已應(yīng)用于國(guó)家氣候中心氣候趨勢(shì)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù),在我國(guó)南方汛期降水的短期預(yù)測(cè)中發(fā)揮重要作用。國(guó)家氣象局的會(huì)商中,有他的身影;為國(guó)家制定相關(guān)氣象法規(guī)提供重要參考的《南海夏季風(fēng)建立日期的確定與季風(fēng)指數(shù)》一書(shū),是他主持編寫(xiě);廣州、上海、江西、江蘇等省市的氣象部門(mén),也留下了他年復(fù)一年辛苦奔波的足跡。從始至終,他深入其中,樂(lè)此不疲。

        何金海在做報(bào)告

        春風(fēng)化雨·莫等閑

        從前的南京氣象學(xué)院,如今的南京信息工程大學(xué),是我國(guó)目前唯一一所以氣象學(xué)科為特色的全國(guó)重點(diǎn)大學(xué),其氣象學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科是全國(guó)氣象學(xué)領(lǐng)域僅有的三個(gè)重點(diǎn)學(xué)科之一,氣象行業(yè)60%以上的專(zhuān)業(yè)人才和管理干部來(lái)自該校,已成為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的氣象人才培養(yǎng)基地,對(duì)氣象行業(yè)發(fā)展具有不可替代的支撐作用。

        何金海,是從這里站起來(lái)的首批學(xué)子之一,也是該校氣象學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科

        科的主要?jiǎng)?chuàng)建者之一。在這里,他的科研事業(yè),從稚嫩的幼苗長(zhǎng)成郁郁蔥蔥的大樹(shù),并將一樹(shù)綠蔭灑向?qū)W生和團(tuán)隊(duì)。

        在擔(dān)任南京信息工程大學(xué)氣象系(即現(xiàn)大氣科學(xué)學(xué)院)主任的10年間,何金海堅(jiān)持“重基礎(chǔ),強(qiáng)實(shí)踐”教學(xué),不斷創(chuàng)新氣象人才培養(yǎng)理念,將科研項(xiàng)目以及與各地氣象部門(mén)的業(yè)務(wù)合作等作為經(jīng)典案例融入教學(xué),并建立了博士后科研流動(dòng)站。而身為學(xué)?!皷|亞季風(fēng)及其災(zāi)害預(yù)測(cè)”的學(xué)科帶頭人,他充分利用科研資源,不僅在積極承擔(dān)國(guó)家項(xiàng)目的同時(shí)培養(yǎng)了一大批學(xué)術(shù)骨干,還領(lǐng)導(dǎo)組織和推進(jìn)了校氣象臺(tái)業(yè)務(wù)現(xiàn)代化、自動(dòng)化和教學(xué)現(xiàn)代化方案的制定和建設(shè),使之成為能與中央氣象臺(tái)對(duì)接的先進(jìn)實(shí)踐教學(xué)和科研平臺(tái)。同時(shí),在推進(jìn)重點(diǎn)學(xué)科科研平臺(tái)的創(chuàng)建以及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室向省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的升級(jí)中,他的貢獻(xiàn)也是不可抹煞的。

        “有20余名國(guó)家和省級(jí)氣象臺(tái)的首席預(yù)報(bào)員與業(yè)務(wù)骨干,還有江蘇省有突出貢獻(xiàn)的中青年專(zhuān)家、江蘇省教學(xué)名師、國(guó)際知名的青年學(xué)者……”不論何時(shí),談到學(xué)生,何金??偸侨鐢?shù)家珍。如今的他可謂桃李滿園,培養(yǎng)的20余名博士、80余名碩士,大多已成為國(guó)家、省級(jí)首席預(yù)報(bào)員和業(yè)務(wù)骨干,多名成為國(guó)際知名學(xué)者和預(yù)測(cè)專(zhuān)家,蜚聲海內(nèi)外,如加拿大環(huán)境部低頻振蕩研究和預(yù)測(cè)專(zhuān)家、麥吉爾大學(xué)終身教授林海;國(guó)際厄爾尼諾權(quán)威研究機(jī)構(gòu)日本Frontier的預(yù)測(cè)專(zhuān)家羅京佳等。至今,何金海依然堅(jiān)持為本科生教學(xué),其旁征博引、深入淺出的授課方式令學(xué)生如坐春風(fēng)。

        年已七旬,忙碌了三十余載的何金海還是割舍不下他的東亞季風(fēng)。開(kāi)展研究、服務(wù)業(yè)務(wù)、指導(dǎo)學(xué)生,他的時(shí)間表上寫(xiě)滿了寸金寸陰。任重而道遠(yuǎn),這是他對(duì)自己的定位,也是對(duì)“后生”的寄語(yǔ)。

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