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暴雨中开辟新径(20111121)

发布者:   来源:   发布时间:2011/12/31 10:32:53   标签:   浏览次数:8132

                                   ——气科院暴雨研究973项目纪实
    由中国气象科学研究院申报的“我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究”项目获批2012年度973计划(国家重点基础研究发展规划计划),这也是该院申报的与暴雨研究有关的第三个国家973计划项目获准立项。
    担当源于铁肩重任
    中国气象科学研究院前任院长倪允琪清楚地记得,1998年7月21日,武汉降下大暴雨,前后三天的降水量达到300多毫米,相当于1.5个东湖的水倾倒在了武汉人的头顶上。
    1998年,长江流域连续出现八次洪峰,引起全流域洪涝灾害。此后,国务院对暴雨洪涝的监测与预报更加重视。而在当时,暴雨的监测与预报恰恰是业务部门的薄弱环节。时任中国气象局局长温克刚呈函国务院,就暴雨研究问题作了专题报告,时任国务院副总理温家宝非常重视并做了批示,批示转到科技部,科技部专门组织了对中国气象局提出的关于暴雨研究的973项目的论证。
    早前的1997年3月,多位院士联名上书党中央、国务院,建议制定国家重点基础研究发展规划,开展面向国家重大需求的重点基础研究,这就是“973计划”的由来。
    中国气象局和中科院大气物理研究所联合实施的“我国气候和天气灾害形成机理和预测理论研究”这一973项目于1998年申报,1999年获得批复,从200多个申报项目中脱颖而出,成为我国首批15项973计划项目之一,目标是研究我国暴雨尤其是长江流域的梅雨锋暴雨形成的机理与预报理论及方法,而项目的首席科学家之一(双首席,另一位是黄荣辉),正是时任中国气象科学研究院院长的倪允琪教授。
    项目追随国家需求
    1998年7月21日武汉降下大暴雨后,一些高等院校的专家对这场大暴雨做了数值模拟研究。但是倪允琪发现,他们关于这次暴雨结构的结论不尽一样,到底哪个结论正确呢?倪允琪说,在没有观测资料的情况下,暴雨研究就没有观测基础,真假对错无法验证。所以要了解暴雨机理和结构,首先要做好观测工作。
    为此,这个973项目首先从雷达探测方面入手,借助新一代天气雷达网和中国气象局支持研制的两部车载多普勒雷达,加强了利用遥感技术包括气象卫星与多普勒雷达反演中尺度暴雨三维结构的理论和方法研究,取得了重大进展。
    最终,这个973项目拿到了6个奖项:省部级一等奖4项,省部级二等奖1项,国家科技进步二等奖1项。
    中国气象科学研究院院长张人禾担任首席科学家立项的第二个暴雨973项目 “我国南方致洪暴雨监测与预测理论与方法”,是对前一个973项目的延伸与深入。
    由于我国的雷达网已经基本成型,第二个973项目从第一个973项目研究空间尺度为200公里至1000公里的中α尺度的对流系统深入到研究空间尺度仅为20公里至200公里的中β尺度的强对流系统。而暴雨都是由中β尺度的强对流系统形成的。经过五年研究,该项目获得科技部组织的验收评审专家组的高度评价。
    2008年,南方出现历史罕见的持续性低温雨雪冰冻,国家迫切需要气象部门对持续性降水做中长期预报。这也让研究暴雨的973项目面临新的前沿领域的挑战——不但要研究夏季的持续性暴雨,还要研究冬季的持续性冰冻雨雪。
    在预报方面,我们国家的全球模式预报能力只有6天,而这个6天也只能预报天气形势,并不是强降水。于是,第三个有关持续性强降水的973项目 “我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究”应运而生。
    在持续性强降水的机理方面,这一项目将解决两大问题:—是多尺度天气系统的相互作用对我国持续性重大天气异常的影响及其机理研究;二是揭示复杂下垫面强迫和海陆气相互作用对这种持续性重大天气异常影响的物理过程,尤其是青藏高原大地形的动力、热力作用及影响。
    作为这一973项目的核心科学家之一,倪允琪认为,除了要发展全球数值模式,提高天气形势预报的时效,还应运用统计学方法加以分析,建立统计-物理预报模型,最终预报8天到14天的逐日降水。
    人才扎根国际土壤
    倪允琪告诉记者,从1999年第一个研究暴雨的973项目获批,到如今第三个研究暴雨的973项目即将启动并持续到2016年,中国气象科学研究院的暴雨研究历经15载、“独霸”3个973项目,这在我国973项目发展史上也是罕见的。这种大型的科学研究对人才的成长产生了什么影响呢?
    2011年3月8日至10日,在日本名古屋参加东亚地区中尺度强对流和暴雨研讨会的专家公认,中国科学家在暴雨研究领域的水平已大幅提高。除了研究的前沿性,最具亮点的是科学家的年轻化。
    倪允琪介绍,现在站在国际讲台上的很多是三四十岁的年轻科学家,而以前多为五六十岁甚至是六十岁出头的科学家。短短十年,人才如雨后春笋般成长,奥秘何在?
    影响人才成才的因素很多,倪允琪的经验是:首先要在大项目中锻炼人才,创造活跃、宽松的研究氛围,尤其是要敢于启用有潜力的年轻科学家。还要努力做到“派出去”和“请进来”。 “派出去”就是派年轻科学家到国外跟随最前沿的科学家做一两年研究,了解人家的研究思路、研究方法,不仅能提高自己,也能带动整个领域的研究水平。这些科学家回国后,不仅自己脱胎换骨,带出来的研究生也大不一样。 “请进来”就是专门请国际上的前沿学者讲学,加强国际学术交流合作。由于已经尝到了甜头,每年项目都要办一个夏季讲学班,这次的973项目邀请了5位国外的专家做科学顾问。
    倪允琪说,中国科学家在国际天气领域最具影响力的杂志《MounthWeatherReviews》上发表文章并不困难,第二个暴雨973项目的年轻科学家不止一篇文章在该杂志发表;一些研究天气的年轻博士也在SCI上发表论文,这在以前是不敢奢望的。
                                            气象报记者 谢忠军
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