特約通訊員 張 凱 本刊記者 胡 敬

風云激蕩的人類歷史，是將天氣氣候攏于指掌、造福萬物的創(chuàng)造史，也是在氣象災害中砥礪求索的斗爭史。地球氣候的復雜多變，臺風、暴雨、高溫、海嘯等極端現(xiàn)象的頻繁發(fā)生，對人類生命和社會財富構(gòu)成了巨大威脅，而人與干旱的對峙，更是觸痛到了地球那根最敏銳的神經(jīng)。據(jù)悉，當今世界，每年約有2000多萬人因缺水而背井離鄉(xiāng)。預計到2025年，水危機將蔓延到48個國家和地區(qū)，約有35億人將為干旱所困。

那么，在氣象變化日趨反常的今天，中國能否從水困中順利突圍？如何才能摸準干旱氣候的“命門”開展防災減災工作？這一系列讓國人焦灼的難題，將中國氣象局蘭州干旱氣象研究所推向了時代攻堅的最前沿。

發(fā)軔：躊躇滿志不等閑，愿乘長風破萬浪

中國氣象局蘭州干旱氣象研究所（以下簡稱“干旱所”）的前身，是成立于1974年的甘肅省氣象科學研究所。作為中國氣象局“一院八所”之一，2001年開始進行科研體制改革，實行理事會領導下的所長負責制，自此革故鼎新，建立起了“開放、流動、競爭、協(xié)作”的新型管理模式和運行機制。2004年，通過了國家科技部首批改革試點單位的改革目標驗收。2008年以來，更是通過不斷深化改革，逐步提升了對我國干旱監(jiān)測預警業(yè)務技術和國家抗旱減災提供科學決策服務的科技支撐能力。

多年薪火相傳，研究所的工作目標始終清晰地鐫刻在科研路上——作為面向基本氣象系統(tǒng)和社會服務的國家級公益類專業(yè)氣象科學研究所，要全力構(gòu)筑國家氣象科技創(chuàng)新體系的組成部分，成為現(xiàn)代氣象業(yè)務體系的科技支撐砥柱，緊緊圍繞國家、地方社會經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代氣象業(yè)務體系建設的需求，開展干旱防災減災和干旱氣候變化的應用研究、應用基礎研究和技術開發(fā)，重點解決我國干旱氣象業(yè)務發(fā)展中急需的科技前沿和重大關鍵科技問題，為國家社會經(jīng)濟發(fā)展保駕護航。

明確的目標催生了昂揚的斗志。自建立以來，干旱所立足西北、面向全國、放眼世界，堅持用野外觀測試驗、衛(wèi)星遙感和數(shù)值模擬等國際先端方法，積極投身專業(yè)攻關。僅在2008到2011年四年間，干旱所就主持承擔了41項科研項目，其中“973”前期預研項目課題1項，國家科技支撐項目課題2項，國家自然科學基金重點項目1項、面上項目8項，行業(yè)專項3項，中國氣象局項目5項，省自然基金項目9項，參與合作科研項目20項。可以說，在中國，幾乎任何一個與干旱氣象研究相關的課題，都在蘭州干旱所的關注范疇之內(nèi)。

攻關：長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

焦渴的西北平原，荒沙如坪、沙漠如海，因周邊有高山、遠離海洋，所以降水稀少，沙漠、戈壁、草原和貧瘠低產(chǎn)的農(nóng)田幾乎侵襲了我國的半壁江山。背倚這樣的西北大地，干旱所的每一個成員都能深深體味“任重道遠”的含義。在現(xiàn)實動力之下，多年來，干旱所緊緊圍繞干旱監(jiān)測預警預測研究、干旱氣候變化及其影響研究、干旱氣象災害研究和干旱陸面過程研究等優(yōu)勢研究領域開展了科技創(chuàng)新及業(yè)務技術研發(fā)工作，并取得了世人矚目的進展。

首先是在干旱監(jiān)測預警預測研究領域，干旱所依托行業(yè)專項“多時間尺度干旱監(jiān)測與預警、評估技術研究”和中國氣象局項目“西北極端干旱事件個例庫及干旱監(jiān)測指標數(shù)據(jù)集”等的實施，揭示了西北干旱形成機理和演變規(guī)律，提出了西北干旱形成的物理模型，揭示了我國其它區(qū)域性重大干旱成因機理，提高了對區(qū)域重大干旱事件發(fā)生發(fā)展的認識水平，建立了完備的西北旱澇集成信息。同時，干旱所還開展了我國區(qū)域性干旱客觀識別方法研究，發(fā)展了K干旱監(jiān)測指數(shù)和適用于內(nèi)陸河灌溉區(qū)的Z干旱指數(shù)，改進了Palmer干旱指數(shù)，建立了適用于西北地區(qū)的干旱監(jiān)測指標體系，并進行了CI、SPI、K、PDSI等多種干旱指數(shù)在我國不同區(qū)域的適應性和適用性研究，利用陸面過程模式監(jiān)測干旱綜合效應的試驗研究、干旱監(jiān)測的遙感技術研究，以及全國干旱監(jiān)測預警業(yè)務試驗，先后提上日程。這些研究，對大幅度提升我國干旱監(jiān)測預警預測研究和業(yè)務技術水平具有不可磨滅的意義。

與此同時，干旱所在干旱氣候變化及其影響研究方面也說的上建功赫赫。通過行業(yè)專項“西北地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)對氣候變暖的響應特征及其預警應對技術研究”、“農(nóng)田水分利用效率對氣候變化的響應與適應技術”、國家自然基金面上項目“亞洲中部干旱區(qū)對變暖響應存在空間差異的機理研究”和甘肅省自然基金項目“西北干旱半干旱區(qū)氣候變化對農(nóng)作物影響的區(qū)域差異及機理探討”等的實施，干旱所開展了西北旱作農(nóng)業(yè)對氣候變暖的響應規(guī)律和適應特征、農(nóng)田水分利用效率對氣候變化的響應特征、干旱形成機理及其對氣候變暖響應差異性等方面的研究工作。揭示了包括中亞地區(qū)的干旱半干旱區(qū)干旱形成機理及其近100年來氣候變化變化規(guī)律，指出近100年來，亞洲中部干旱區(qū)整體上以暖干化趨勢為主，其中南疆盆地和蒙古中部呈現(xiàn)出顯著變干趨勢；近50年來，西北地區(qū)總體仍以暖干化趨勢為主。通過這些研究，干旱所取得了氣候變暖對干旱半干旱區(qū)作物生長影響變化特征和機理的認識，建立了西北干旱半干旱區(qū)農(nóng)作物對氣候變化響應的評價指標和方法，使干旱氣候變化及其影響研究工作取得了明顯進展。

為了能有的放矢地針對極端天氣進行防災減災工作，干旱所還派出了精兵強將，進軍干旱氣象災害研究領域，開展干旱的主要衍生災害——沙塵暴起沙、擴散等機理研究。經(jīng)過廢寢忘食的潛心鉆研，最終建立了沙塵數(shù)值模式系統(tǒng)GRAPES_SDM，從五方面進行了適合西北干旱半干旱地表特征的改進發(fā)展，并建立了遙感定量監(jiān)測沙塵暴范圍和強度的沙塵指數(shù)以及沙塵潛勢預報和影響評估業(yè)務系統(tǒng)，大大提升了區(qū)域沙塵天氣預報能力。

除此之外，干旱所還將目光投向了干旱陸面過程研究領域。依托國家自然科學基金重點項目“黃土高原陸面過程觀測試驗研究”的實施，干旱所開展了黃土高原陸面過程觀測試驗研究，研究了典型半干旱雨養(yǎng)區(qū)能量不平衡問題，發(fā)現(xiàn)垂直感熱平流對其地表能量不閉合具有突出影響。繼而分析了深厚邊界層發(fā)展機制，發(fā)現(xiàn)深厚邊界層的發(fā)展與地表浮力通量密切關聯(lián)，表明陸面干旱程度與大氣邊界層厚度密切相關……在黃土高原陸面過程特征和邊界層發(fā)展機制、地表能量和水分不平衡問題、黃土高原露水變化特征及形成機制等方面取得了多項創(chuàng)新成果。

突破：大鵬一日同風起，扶搖直上九萬里

隨著研究的深入，干旱所加強了對科研成果轉(zhuǎn)化和業(yè)務科技支撐能力的提升的重視程度，緊緊圍繞氣象業(yè)務發(fā)展的需求，凝煉科學問題，積極開展科學研究和技術開發(fā)工作，加強科研業(yè)務結(jié)合機制的建設，努力推進科研成果的轉(zhuǎn)化應用，提升干旱所對我國干旱氣象及相關業(yè)務發(fā)展的科技支撐能力。

為了達成這一目標，干旱所率先建成了面向全國的干旱監(jiān)測預警業(yè)務技術中試平臺。中試平臺將不同干旱指數(shù)進行了系統(tǒng)集成，開發(fā)了幾種干旱指數(shù)資料的自動化查詢、指數(shù)自動計算和結(jié)果輸出功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、指數(shù)結(jié)果等基于二維曲線、SURF圖形的產(chǎn)品展示，以及干旱評估報告的生成，大幅度提升了干旱監(jiān)測預警業(yè)務服務的準確性。同時，干旱所還以中試平臺為孵化器，與業(yè)務單位聯(lián)合攻關，將低頻天氣圖預報等方法應用于干旱預測業(yè)務，提升了干旱預測水平，為農(nóng)業(yè)適應氣候變化決策氣象服務工作提供了技術保障；改進了沙塵模式，發(fā)展了沙塵暴遙感監(jiān)測預報業(yè)務技術，建立了西北沙塵暴精細化預報預警技術流程，有效提升了沙塵暴精細化預報水平。以甘肅省沙塵暴衛(wèi)星遙感監(jiān)測與預報預警和影響評估業(yè)務服務系統(tǒng)為例，這個系統(tǒng)是一個集沙塵暴信息收集、分發(fā)、存檔及查詢，沙塵暴監(jiān)測、預報、預警，沙塵暴影響評估以及沙塵暴服務為一體的綜合平臺，應用到西北區(qū)域氣候中心業(yè)務平臺中后，預報服務效果良好，有效提高了沙塵暴遙感監(jiān)測預警準確度和災害評估與服務能力，發(fā)布的“沙塵暴災情調(diào)查與遙感監(jiān)測評估報告”為地方政府抗災減災提供了有益參考。

此外，干旱所還建成了干旱監(jiān)測預測業(yè)務數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了全國720個國家級站點歷史資料數(shù)據(jù)錄入和自動站實時資料的解析入庫工作，開發(fā)了日降水量、日平均溫度、日照時數(shù)、日最高溫度等要素的統(tǒng)計計算功能，完成了實時資料向歷史資料的自動轉(zhuǎn)換和存儲，基本解決了在開展全國干旱監(jiān)測預警和預測技術研發(fā)過程中的資料瓶頸問題。

蛻變：我勸天公重抖擻，不拘一格降人才

人才培養(yǎng)是科技發(fā)展的永續(xù)動力。為了吸引和加快培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才，干旱所搭建了“博士后站”、“研究生聯(lián)合培養(yǎng)示范基地”、“干旱氣象與災害碩士點”等人才培養(yǎng)平臺，組建了干旱監(jiān)測預警預測研究、干旱氣候變化及其影響研究和干旱氣象災害研究三支科研創(chuàng)新群體，逐步形成了一支有影響力的國家級干旱氣象科研團隊?，F(xiàn)在全所人員中的80%為大氣科學相關專業(yè)，有碩博士學位的占總?cè)藛T的73%，有高級職稱的占總?cè)藛T的45%，一個年齡、學歷、職稱、專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的人才隊伍已基本成形，能支撐未來可持續(xù)發(fā)展的人才儲備格局已經(jīng)奠定。

在此基礎上，干旱所實行開放合作的辦所方針，大力構(gòu)建科研合作平臺，拓展研究領域，不斷加強對外學術交流和科技合作，廣泛吸納國內(nèi)外最新研究成果，提升科技競爭力和創(chuàng)新力。干旱所以甘肅省干旱氣候變化與減災重點實驗室為跨部門和跨行業(yè)開放合作平臺，以中國氣象局干旱氣候變化與減災重點開放實驗室為區(qū)域開放合作平臺，以蘭州國際環(huán)境蠕變研究中心為國際開放合作平臺，以國家級博士后科研工作站和干旱氣象災害碩士點為人才培養(yǎng)合作平臺，并設立干旱氣象科學研究基金，面向國內(nèi)外相關科研機構(gòu)進行開放合作研究，積極舉辦和參加各類高水平的國際國內(nèi)學術會議。國外邀請澳大利亞氣象局研究中心、美國國家干旱減災中心等機構(gòu)的專家學者來所開展學術交流和訪問；國內(nèi)與國家氣候中心等國家業(yè)務單位、中國氣象科學研究院、北京大學、中科院大氣物理研究所等高等院校及科研單位建立了良好的合作關系，在科研業(yè)務交流、科研項目合作、共建試驗基地和研究生聯(lián)合培養(yǎng)等方面開展了實質(zhì)性合作。

再出發(fā)：海到無邊天做岸,山登絕頂我為峰

多年的潛心研究，結(jié)出了豐碩的果實。2002年至今，干旱所共發(fā)表論文一千二百余篇,其中在SCI、SCIE、EI類收錄刊物上發(fā)表99篇，在核心刊物上發(fā)表論文804篇；出版專著12部；獲各種科技獎84項，其中省部級獎15項。

在這個時間節(jié)點上，干旱所并沒有滿足于現(xiàn)有成績，而是朝向更高遠的目標斗志昂揚地擬定了新一輪科研建設的目標——將堅持“需求牽引、瞄準前沿，以用為本、效益為先”的原則，建立起政策措施保障得力的科研成果轉(zhuǎn)化應用的有效機制，充分發(fā)揮科技成果的應用效益，切實推動我國干旱氣象相關業(yè)務的發(fā)展，為國家抗旱減災科學決策提供有力支撐。以《中國干旱氣象科學試驗計劃》為框架，加強干旱形成機理和干旱監(jiān)測、預測、預警及評估技術研究，重點在干旱監(jiān)測預警預測、干旱氣候變化及其影響和對策以及干旱氣象災害等領域的研究取得明顯進展，在我國重大干旱形成機理及其監(jiān)測預測關鍵技術研究方面取得重要突破，產(chǎn)生一批在國內(nèi)外有重要影響的科技成果，明顯縮小我國與國際領先水平的差距。以“固本強基、適度外延，定位明確、共建共享”為原則，到2016年末，基本完成設備先進、功能完善的干旱半干旱區(qū)不同下墊面綜合觀測試驗基地建設任務；在干旱半干旱以外區(qū)域，建成以大氣—土壤—植被之間水分循環(huán)為核心的干旱氣象聯(lián)合觀測試驗基地。加強干旱氣候變化與減災重點實驗室建設，充分發(fā)揮實驗室開放合作平臺作用。以“國際視野、創(chuàng)新思維、團隊意識、敬業(yè)精神”為原則，建成由“雙百”計劃人選等高層次人才為團隊領軍，著力打造以干旱監(jiān)測預測預警技術和干旱氣候變化影響研究為重點方向的兩個中國氣象局科研創(chuàng)新團隊。

如果在太空中俯瞰地球，可以清晰地看到中國區(qū)域上一片赤裸的黃色。作為天氣、氣候災害嚴重和水資源貧乏的國家，我們的未來，危機與機遇并存。在這樣的時代背景下，中國氣象局蘭州干旱氣象研究所以子孫萬代的安全和福祉為己任，正迅速成長為一個專業(yè)特色突出、科研水平一流、支撐業(yè)務有力的干旱氣象科技研發(fā)中心和人才培養(yǎng)基地。一個以干旱氣象研究服務社會的先鋒團隊已經(jīng)成形，它的功績，必將蔭庇天下、福澤民生。