进军前沿科学造福国计民生
发布时间: 2018-03-29


  2008年春节前夕,一场罕见的特大冰冻雨雪肆虐了大半个中国。电网中断、高速冰封、铁路受阻……在春运这一关键时间节点上,极端天气无疑给已不堪重负的交通动脉雪上加霜。广州火车站因灾停运的列车和不断涌向车站的归家人群,致使数十万人滞留,酿成了一场牵动全国的“春运危机”。数以万亿计的直接经济损失外,教训更应被人铭记。“如果我们能够明晰极端天气气候事件发生的机理,从而实现提前预报,就可以避免类似事件的出现。”中国科学院院士、大气科学研究院院长张人禾教授感慨。
   天气、气候与自然环境,牵一发而动全身。受到全球气候变暖的直接影响,北极地区冰川消融,原有的海-冰-气系统随之改变,这又进一步对全球变暖产生了放大效应。随着资源开采、主权归属、航道开辟等问题日渐浮出水面,蕴藏了宝贵能源和巨大经济价值的北极聚焦了举世目光。北极也是影响我国天气气候的关键区域之一,要解码我国极端天气气候事件,必须从北极寻找钥匙。从2008年的南方冰冻雨雪灾害到2016年冬季的全国性低温灾害,极端天气事件频频侵袭我国,更让针对北极冷空气的大气研究刻不容缓。张人禾教授敏锐地意识到,这一领域的背后,是丰富的科学价值与应用价值。  
   2016年下半年,张人禾教授和研究团队酝酿探究北极海-冰-气系统及其影响的课题,并向国家自然科学基金委员会申报。经过一年多的筹备,研究团队决定综合应用资料诊断、理论分析、数值模拟等多种研究手段,建立北极变化影响欧亚冬季极端天气气候事件的物理模型,从而确定北极增暖和海冰减少在欧亚冬季极端天气气候事件中的物理作用。张教授认为,课题的科学性与前沿性是其通过专家评审得以成功得以资助的关键原因。“北极海冰的持续减少,具体如何影响欧亚大陆冬季极端天气气候,目前依然不清楚其作用机理,这是个重大的科学问题,”若这一难题被成功解答,意味着我国在国际大气科学前沿领域将攻下又一座桥头堡。对于我国这个气象灾害占自然灾害总量百分之七十以上的国家而言,提高气象灾害预报能力的意义也是不言而喻的。
   最终,由张人禾教授担任首席科学家的“北极海-冰-气系统对冬季欧亚大陆极端天气、气候事件的影响及机理”项目获得国家自然科学基金委员会立项资助,资助总额1649.4万元。项目以我校为牵头单位,国家气候中心、中国科学院大气物理研究所、北京师范大学、中国科学院海洋研究所四大主体协同工作。国家气候中心负责统计资料数据,形成规律事实;中科院大气所主要研究北极海-冰-气系统对欧亚大陆极端天气的影响;北师大将厘清北极与热带海洋等其他因素对中纬度地区天气气候影响的关系;北极海冰变化影响欧亚大陆极端气候与极端天气气候可预报性研究这两项任务,由我校承担。
   充实的研究力量和强大的科研实力,是项目推进的保障,科研成功的关键因素则是人。复旦团队是一支老中青三代结合的科研生力军,既有天气气候可预报性领域的专家穆穆院士、多年研究北极海冰变化及其影响的武炳义教授和吴志伟教授,也有青年研究员王蕾博士和青年副研究员张若楠博士,众多博士后、在读博士生与硕士生也参与基金重大项目研究团队。成立于2016年的大气科学研究院,在两年内创造了令人瞩目的成绩,相继完成了硕士点与博士点的建设,去年招录了第一批20位本科生。张教授看好学术梯队的建立:“科研就是一个从发现问题、提出问题、研究问题到解决问题和展示研究成果的过程。学生尽早接触科研、投身科研,对今后的职业发展是有好处的。”
   今年是项目开局之年,张人禾教授将明确目标与研究筹备作为启动时期的中心工作。研究团队近期将成立项目专家组并召开项目启动会,进一步优化研究方案、做好国际合作的准备工作。张教授充满信心地表示,项目研究将按照计划循序渐进,将会圆满完成研究任务。
   大气科学作为一门前景光明的综合性、交叉性学科,既具有待研究者耕耘施展的广阔天地,也不乏造福国计民生的应用价值。张教授认为,大气科学是目前地球科学中最活跃的学科之一,它既与物理、数学、化学、计算机、力学等学科前沿存在交叉,也与人民生活、渔业、航空业、农业、环境保护甚至保险与金融业等各行各业息息相关。“大气科学在国家的社会、经济、军事以及社会可持续发展各领域发挥的作用非常大,与人民日常生产生活密切相关。我国大气科学的研究与应用有着辉煌的未来。”


  为了完善复旦大学的学科体系,加强复旦大学在地球科学领域的国际学术竞争力,提升为我国社会经济发展的贡献能力,学校于2016年增设大气科学学科,并建立大气科学研究院。
  大气科学研究院将充分借助复旦大学已有的基础与实力开展大气科学研究,以天气、气候及其与大气环境的交叉为突破口,以全球变暖与大规模人类活动为背景,研究极端天气事件、大气环境、极端气候事件等发生发展的机制、变化规律,及其数值模拟与预报预警的理论与方法。
  大气科学研究院实行院长负责制,通过引进相关学科带头人、整合校内现有的相关学术力量,组建天气、气候和环境学科等具有国际水平的研究团队。建立国际化的大气和环境学科研究生教学体系,逐步形成具有国际水平的大气、海洋和环境学科的理论和观测融合的研究与人才培养基地。