“荊門地區(qū)500千伏葛軍線目前覆冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大，請(qǐng)電力部門盡快采取措施！”寒冬時(shí)節(jié)，湖北省氣象局向電力部門發(fā)布了積冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)，電力部門立即行動(dòng)，有效降低了電力災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

凍雨冰雪，會(huì)在高架線上迅速凝結(jié)成冰，產(chǎn)生“積冰現(xiàn)象”，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致倒塔斷線，嚴(yán)重影響電力傳輸。及時(shí)找出隱藏在氣象“大數(shù)據(jù)”背后的積冰災(zāi)害成因，是中國氣象局武漢暴雨研究所研究員周悅與團(tuán)隊(duì)的工作內(nèi)容。多年的深入研究，周悅和團(tuán)隊(duì)通過大模型練就了“火眼金睛”，讓桿塔級(jí)積冰風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)和差異化風(fēng)險(xiǎn)防控成為可能。

直面雪與冰的考驗(yàn)

2007年，周悅考上南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境專業(yè)，開始攻讀博士學(xué)位。次年，我國南方大部分地區(qū)因冰凍雨雪天氣，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。新聞中歸鄉(xiāng)的人因雪災(zāi)而被迫滯留他鄉(xiāng)、無法與家人團(tuán)聚的情景，在周悅的心中打下了深深的烙印。

要戰(zhàn)勝冰雪，首先要了解冰雪、走近冰雪。周悅在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，頻繁地跑外場(chǎng)、做試驗(yàn)，為研究冰凍雨雪天氣收集寶貴的一手?jǐn)?shù)據(jù)。

2010年1月，位于鄂西北的恩施還處于大雪封山中。為了觀測(cè)電線積冰的過程和特征，周悅與同門一行4人登上了海拔1780米的恩施石板嶺雷達(dá)站，將觀測(cè)用的積冰架布置在風(fēng)雪冰天的山巔。

“當(dāng)時(shí)設(shè)備比較簡陋，沒有自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，也沒有高清攝像頭，只能靠人來觀察測(cè)量?！敝軔偦貞洠瑸榱嗽谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)獲得最多、最全面的數(shù)據(jù)，他們兩人一組，24小時(shí)不間斷進(jìn)行積冰特征觀測(cè)。

電線上的積冰有多厚、形狀如何，對(duì)電線造成了多少形變……要觀察和測(cè)量這些數(shù)據(jù)，周悅每小時(shí)要在氣溫接近零下6攝氏度的過冷霧和凍毛毛雨中待上至少20分鐘。他的頭發(fā)總是被凍得豎起，流出的鼻涕也凍成了冰塊。每次回到雷達(dá)站附近的屋里，周悅都會(huì)將身體盡可能貼近火爐，抓緊時(shí)間讓身體回暖，以迎接下一輪的觀測(cè)。

條件艱苦，收獲卻很大，周悅成功拿到了凍雨和過冷霧影響下電線積冰特征的觀測(cè)數(shù)據(jù)，為電線積冰致災(zāi)的研究提供了強(qiáng)有力的實(shí)踐依據(jù)。這也讓周悅體會(huì)到，大氣物理的科研工作不僅僅有星辰大海的壯麗，更有風(fēng)霜雪雨的艱辛。2010年7月，周悅在學(xué)校光榮加入中國共產(chǎn)黨。

足跡遍布湖北深山

每一項(xiàng)科研成果的取得，都需要長時(shí)間的積累，考驗(yàn)著科研人員的耐力與堅(jiān)持。博士畢業(yè)后，周悅進(jìn)入湖北省氣象局，開展電力氣象災(zāi)害評(píng)估和預(yù)報(bào)預(yù)警工作。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)電力氣象災(zāi)害的評(píng)估和預(yù)報(bào)預(yù)警，就要對(duì)不同氣候下的電線積冰現(xiàn)象進(jìn)行長時(shí)間觀測(cè)，以獲得龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)支撐。為此，周悅每年都要多次進(jìn)行外場(chǎng)觀測(cè)，收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2013年10月，周悅與同事們登上海拔3000米的神農(nóng)頂，開展多線徑導(dǎo)線積冰觀測(cè)。

20多斤一個(gè)的積冰架架體構(gòu)件，不同粗細(xì)的線纜，再加上感應(yīng)器、紅外線、高清攝像頭等精密儀器，周悅與同事們要靠人力將這些零件像搭積木一樣拼接起來。“積冰架往往要在零攝氏度以下工作，還要能耐得住冰凍雨雪天氣和大風(fēng)的考驗(yàn)，因此拼接的每個(gè)步驟都要認(rèn)真細(xì)致，不能出一點(diǎn)差錯(cuò)，這樣才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定?！敝軔傉f。

山上沒有電力供應(yīng)，觀測(cè)儀器運(yùn)行必須連接太陽能板和蓄電池。為了防止蓄電池在低溫下“罷工”，要將其埋入深度超過1米的地下。神農(nóng)頂?shù)闹脖环浅Ｃ?，根系往往扎得很深。周悅和同事們只能用鋤頭一點(diǎn)點(diǎn)挖出1米深的土坑，再合力將100來斤的蓄電池搬進(jìn)坑里，連接好線路檢測(cè)無誤后，再重新填土壓實(shí)。

10月份的神農(nóng)架，白天陽光明媚，晚上溫度則會(huì)驟降到零下4攝氏度。本來因體力勞動(dòng)而滿頭大汗的周悅，漸漸被凜冽的寒風(fēng)包裹。直到凌晨1點(diǎn)，神農(nóng)頂?shù)姆e冰架才搭建完畢……

這些年，為了拿到扎實(shí)的數(shù)據(jù)，周悅的足跡遍布湖北的深山。在荊門風(fēng)電場(chǎng)，他抱著不同粗細(xì)的線纜走在山中斑駁的階梯上；在恩施石板嶺雷達(dá)站，他從早到晚扛著水泥，持續(xù)挖坑固定積冰架；在凌晨的神農(nóng)架，他駕車在伸手不見五指的濃霧中穿行，宛如穿越迷宮……深山中的暴風(fēng)雪、迷霧中的心驚膽戰(zhàn)，每當(dāng)面臨種種生理和心理上的極限挑戰(zhàn)，支撐周悅的只有一個(gè)信念：科研的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于困難本身，作為黨員，降低冰凍災(zāi)害對(duì)社會(huì)的影響更是義不容辭的責(zé)任。

恩施、荊門、神農(nóng)架等地的觀測(cè)設(shè)備，在周悅和同事們起早貪黑地架設(shè)、調(diào)試、校準(zhǔn)、維護(hù)中，記錄下珍貴的電線積冰觀測(cè)數(shù)據(jù)，為湖北冬季致災(zāi)性降水的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“小問題”建出“大模型”

在科研過程中，周悅是一個(gè)喜歡跟“小問題”較勁的人，但正是這些“小問題”的解決，讓周悅與團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電線積冰模型評(píng)估和預(yù)報(bào)更嚴(yán)謹(jǐn)、更精準(zhǔn)。

在大量觀測(cè)數(shù)據(jù)的支撐下，周悅研發(fā)的積冰模型進(jìn)入試用階段，但他也發(fā)現(xiàn)許多桿塔積冰現(xiàn)象與模型評(píng)估和預(yù)報(bào)的結(jié)果并不相符。周悅當(dāng)即決定與電力部門聯(lián)系進(jìn)行實(shí)地勘探，以找出原因所在。在連續(xù)40多天的實(shí)地勘探和對(duì)大量個(gè)例的模擬和分析中，周悅發(fā)現(xiàn)，局地復(fù)雜地形會(huì)對(duì)積冰現(xiàn)象產(chǎn)生很大的影響。

“在同一個(gè)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，有海拔高低的差異，也有向陽面和背陰面的差異，這些都會(huì)導(dǎo)致氣溫、降水和風(fēng)速等因素的不同，繼而影響塔桿電線積冰現(xiàn)象的不同?！卑l(fā)現(xiàn)這一原因后，周悅與團(tuán)隊(duì)立即開展對(duì)微地形積冰影響的數(shù)據(jù)觀測(cè)和收集，并對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行補(bǔ)充完善。經(jīng)過近1年的努力，周悅將典型微地形特征與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)模型有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)桿塔級(jí)積冰風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。

小到不同時(shí)刻氣溫和導(dǎo)線溫度的差異性關(guān)系，大到過冷霧和凍雨對(duì)積冰演變的多重作用，周悅在力爭通過外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)得到科學(xué)解釋的同時(shí)，將這些成果應(yīng)用在電線積冰災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)模型中。其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的電線覆冰風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)平臺(tái)，有效指導(dǎo)了湖北省冰凍雨雪天氣下輸電線路的運(yùn)維安全。該項(xiàng)成果在湖北省電力科學(xué)研究院實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用，并獲中國氣象服務(wù)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、湖北省氣象科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“只有用起來的科研成果才更有生命力?！敝軔倛?jiān)信，只有將科研成果轉(zhuǎn)化為對(duì)社會(huì)、對(duì)群眾有益的實(shí)用性技術(shù)，才是對(duì)科研工作者辛勤付出的最好嘉獎(jiǎng)，也才對(duì)得起胸前那枚閃亮的黨徽。