把脈高原氣象 攀登科學珠峰

巍然聳立的“世界屋脊”青藏高原不但是江河之源、眾山之源、生態(tài)之源，而且還是地球的氣象哨，對全球天氣氣候有著舉足輕重的影響。在人類早已征服了珠峰的今天，高原上卻還有更多隱藏的氣象密碼等著我們?nèi)テ平狻?/p>

中國氣象局成都高原氣象研究所（以下簡稱高原所），是全球致力于高原氣象研究的專業(yè)科研機構(gòu)，高原氣象人在高寒缺氧、人跡罕至的環(huán)境里，日復(fù)一日、年復(fù)一年地觀測收集著一組組氣象數(shù)據(jù)，探尋著高原氣象的種種奧秘，架起了一條高原氣象研究的“天路”。他們的求索之路，正如著名氣象學家曾慶存院士為高原所的題詞那樣：“攀登科學的珠峰”。

壯志凌云在九天——風起云涌，振翅高飛

高原所起步于1972年，1978年成所，為加強青藏高原氣象科學研究，1984年國家氣象局賦予成都高原氣象研究所。在計劃經(jīng)濟體制中跋涉十多年之后，高原所面臨著體制落后、人員冗雜等諸多問題。新世紀的鐘聲剛剛敲響，在國家改革開放不斷走向縱深的大背景下，高原所毅然走上了科技改革的探索之路。

2001年底，擂響改革戰(zhàn)鼓的高原所決定棄舊迎新，推陳出新。首先是按照《高原所改革實施方案》，建立了一套新的管理制度和運行機制，理事會、科學指導委員會、學術(shù)委員會逐一建立……高原所實現(xiàn)了由主管部門直接領(lǐng)導向理事會參與重大問題決策的轉(zhuǎn)變。為適應(yīng)新型科研體制的需要，實行了以科研課題組為活動單位，全面實行課題制、首席科學家負責制。這一舉措既加強了科研管理，又激發(fā)了科研人員的積極性和創(chuàng)造性。

在制度創(chuàng)新取得巨大成果的同時，高原所也時刻牢記，科技創(chuàng)新是科研院所的立所之本。因此，高原所積極組織開展各類科研項目申報工作，僅2008年以來，高原所就立項主持56項。其中，包括973項目課題在內(nèi)的科技部項目4項，公益性行業(yè)（氣象）科研專項經(jīng)費項目3項，國家自然科學基金面上項目8項、青年科學基金項目2項，四川省科技廳項目3項，西藏自治區(qū)地方項目3項，中國氣象局西南區(qū)域氣象中心項目5項。7項成果分獲省部級科技進步一、二、三等獎。在國內(nèi)外發(fā)表學術(shù)論文317篇，其中核心論文153篇，SCI論文29篇，EI論文24篇，ISTP論文5篇，出版專著17部。

這些成果以高原氣象為專業(yè)特色，緊密結(jié)合青藏高原大地形對災(zāi)害性天氣氣候與生態(tài)環(huán)境的影響，特別是對旱澇冷暖異常及其次生災(zāi)害影響的重大科學問題和關(guān)鍵技術(shù)，重點圍繞青藏高原大氣觀測和信息采集、高原山地數(shù)值預(yù)報模式和預(yù)報技術(shù)、高原陸面過程和地氣相互作用對我國重大天氣氣候與環(huán)境災(zāi)害影響等重點領(lǐng)域開展科學研究和技術(shù)開發(fā)，通過推進高原氣象觀測能力建設(shè)，提升高原氣象研究水平，加強高原氣象業(yè)務(wù)支撐能力，取得了顯著成效。

在改革中浴火重生的高原所在科研的道路上大步跨越，振翅高飛，正不斷發(fā)展成為我國和區(qū)域高原氣象科學研究、技術(shù)開發(fā)和人才培養(yǎng)的重要基地。

科學探索有門道——積淀研究優(yōu)勢，打造核心能力

作為地球上的天氣氣候敏感地區(qū)，青藏高原特殊地理位置及特有的生態(tài)環(huán)境，決定了它對全球天氣氣候變化有重要的作用和影響。多年來，高原所緊密結(jié)合青藏高原及其復(fù)雜地形對我國災(zāi)害性天氣氣候與生態(tài)環(huán)境影響的重大科學問題和關(guān)鍵技術(shù)，重點開展了高原氣象觀測、高原天氣、高原氣候與氣候變化等優(yōu)勢學科領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和技術(shù)開發(fā)。

——高原天氣研究與應(yīng)用：實施了我國西南渦加密觀測大氣科學試驗，并業(yè)務(wù)化；開展了高原渦與切變線、西南渦演變特征、異常機理的研究，取得了新的成果；深入研究了高原東側(cè)陡峭地形區(qū)暴雨的形成過程、演變特征和異常原因，豐富了對暴雨天氣的認識；開展了數(shù)值模式的預(yù)報能力評估、資料同化、模式地形和物理過程參數(shù)化分析研究，取得了一些有價值的成果，改進了業(yè)務(wù)預(yù)報水平，為發(fā)展高原山地區(qū)域數(shù)值模式奠定了前期基礎(chǔ)。

——高原氣候研究與應(yīng)用：深入研究了青藏高原熱力異常、陸氣相互作用、南亞高壓不同時空演變特征及其對我國夏季重大氣候異常的影響，加深了對旱澇災(zāi)害成因的認識；系統(tǒng)分析了青藏高原及周邊地區(qū)大氣水汽循環(huán)特征及其水汽輸送變化，指出了水汽輸送的異常對區(qū)域旱澇的影響；進一步研究了青藏高原熱力異常與亞洲季風變異的關(guān)系，土壤濕度對季風氣候的指示意義；開展了青藏高原周邊地區(qū)區(qū)域氣候模式的適用檢驗與業(yè)務(wù)應(yīng)用研發(fā)。

——高原氣候變化研究與應(yīng)用：系統(tǒng)開展了青藏高原及周邊地區(qū)氣候變化事實、成因及其影響的綜合分析研究；完成了氣候變化對青藏高原東側(cè)金沙江流域水資源及水汽循環(huán)影響的研究，揭示了其溫度、降水和徑流的變化特征；進行了氣候變化對西南地區(qū)水資源、農(nóng)業(yè)影響及其綜合評價模型和應(yīng)用研究；首次建立了四川省氣候變化高分辨率（1x1km）數(shù)據(jù)集，并預(yù)估了不同情景下未來100年氣候變化趨勢；開展了氣候變化對青藏高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境的具體影響研究。

——高原陸氣相互作用與應(yīng)用：針對新建觀測站資料與科學試驗資料，開展了青藏高原地區(qū)大氣邊界層觀測資料的質(zhì)量控制與評價方法研究；對比分析了青藏高原東部及下游盆地區(qū)域的微氣象學特征，加深了對大氣邊界層結(jié)構(gòu)、能量輸送、湍流通量等特征的認識；進行了青藏高原與四川盆地地表參數(shù)和能量通量的衛(wèi)星反演試驗和檢驗，建立了區(qū)域估算模型；開展了青藏高原東部地區(qū)氣候生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測、分析和應(yīng)用研究。

緊緊圍繞高原氣象科學研究與技術(shù)開發(fā)，高原所通過提升科技創(chuàng)新水平，加強科技成果轉(zhuǎn)化，有力地推動了我國高原氣象學科的發(fā)展，發(fā)揮了專業(yè)所對氣象業(yè)務(wù)的核心和引領(lǐng)作用。

高山頂上測天漏——提升高原氣象預(yù)報能力

目前，我國正努力推進第三次青藏高原大氣科學試驗，而一個合理的青藏高原及周邊地區(qū)氣象綜合觀測布局至關(guān)重要，開展青藏高原觀測布局關(guān)鍵技術(shù)和前期科學研究試驗勢在必行。

2005年，高原所在青藏高原東側(cè)的理塘縣完成了大氣綜合觀測站建設(shè)。當年11月，占地20畝的理塘觀測站正式投入運行，填補了我國青藏高原東坡大氣邊界層觀測的空白。該基地形成了具備地面常規(guī)觀測、通量與近地層梯度觀測、GPS水汽觀測與GPS探空、天氣現(xiàn)象與輻射觀測、地表能量交換、大氣溫度、濕度、風等氣象要素垂直變化、大氣氣溶膠光學厚度、光學性質(zhì)和垂直分布等方面較為完備的觀測系統(tǒng)，設(shè)備技術(shù)達到國際先進水平，為高原地氣相互作用、能量平衡、水熱收支、高原天氣氣候與氣候變化、高原氣象災(zāi)害等方面的研究與應(yīng)用提供了更高分辨率的實測資料，獲得了一些新的成果。

為了進一步提升青藏高原及其東側(cè)綜合觀測體系能力，高原所再接再厲，基本建成了包括高原主體、東坡、成都平原為基地的青藏高原氣象綜合觀測體系。除理塘大氣綜合觀測基地外，還先后建成了成都平原溫江大氣對比觀測站，高原東部陡峭山地區(qū)16個GPS水汽觀測站，結(jié)合業(yè)務(wù)觀測站網(wǎng)，目前已初步形成了沿30°N東西剖面、100°E南北剖面的青藏高原及周邊關(guān)鍵區(qū)大氣觀測體系，在綜合觀測、科學試驗、信息共享、科學計算、科研平臺等方面取得突出進展，為我國高原氣象基礎(chǔ)觀測、理論研究、技術(shù)開發(fā)、業(yè)務(wù)應(yīng)用和合作交流提供了有力的保障。

高原所針對青藏高原及周邊地區(qū)實施了一系列大氣科學試驗，為青藏高原及周邊地區(qū)復(fù)雜天氣系統(tǒng)過程的準確把握和有效預(yù)報提供了有力的基礎(chǔ)支撐，也為西南區(qū)域復(fù)雜地形下數(shù)值模式能力提高及同化技術(shù)提供了支持。特別是西南渦加密觀測試驗的業(yè)務(wù)應(yīng)用及其常態(tài)化，加密資料實時進入?yún)^(qū)域氣象中心業(yè)務(wù)平臺，為預(yù)報員正確把握天氣系統(tǒng)及其變化，做出正確的天氣預(yù)報發(fā)揮了積極作用。同時，加密觀測資料直接同化進入西南區(qū)域數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)模式，改進了數(shù)值預(yù)報業(yè)務(wù)水平，尤其是由此建立了一種科研應(yīng)用于業(yè)務(wù)的新方式。同時，開展了高原山地數(shù)值預(yù)報模式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，調(diào)整了西南區(qū)域業(yè)務(wù)數(shù)值模式系統(tǒng)，提供了覆蓋西南各?。ㄊ小^(qū)）的模式預(yù)報產(chǎn)品，成效顯著。

隨著高原低渦、切變線年鑒的業(yè)務(wù)化，高原所形成了一項新的氣象業(yè)務(wù)服務(wù)產(chǎn)品——青藏高原低渦、切變線年鑒，在科技成果的基礎(chǔ)上及時實現(xiàn)業(yè)務(wù)化，建立了面向業(yè)務(wù)、社會和公眾的共享平臺，并以書面文本和電子文檔兩種形式實現(xiàn)共享，已在全國氣象科研、業(yè)務(wù)和教育部門及其社會有關(guān)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

多年來，高原所在科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，從觀測、試驗和研究等多方位，加強科技成果的業(yè)務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)推動科技，科技引領(lǐng)業(yè)務(wù)的目標，對于提高氣象災(zāi)害預(yù)測技術(shù)水平發(fā)揮了重要的作用。

科技支撐排萬難——抗震救災(zāi)，不辱使命

2008年，四川“5.12汶川大地震”，是新中國成立以來破壞性最強、波及范圍最廣的一次地震，造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，舉世震驚。在這場巨大的自然災(zāi)害面前，高原所集中展現(xiàn)了科技創(chuàng)新對于氣象業(yè)務(wù)的重要支撐作用。

地震一發(fā)生，高原所就立即投入到抗震救災(zāi)活動及災(zāi)區(qū)科技服務(wù)中，為抗震救災(zāi)提供科學技術(shù)支持。他們應(yīng)用數(shù)值模式、集合預(yù)報、精細化數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)等開展每日兩次的“區(qū)域數(shù)值模式預(yù)報產(chǎn)品地震災(zāi)區(qū)預(yù)報”，分發(fā)到災(zāi)區(qū)氣象臺站、四川省氣象局相關(guān)業(yè)務(wù)部門及各級領(lǐng)導，共提供44期服務(wù)材料。

高原所還成立了專門的科研小組，開展“高原東側(cè)四川汶川大地震前后天氣氣候變化分析研究”、“災(zāi)區(qū)24小時降水的精細分析”、“災(zāi)區(qū)泥石流發(fā)生與氣候條件分析”、“災(zāi)區(qū)疾病傳播與流行的氣候條件分析”等地震災(zāi)區(qū)相關(guān)氣象科學研究，完成了《四川汶川大地震前后氣象要素變化特征》等13篇與地震災(zāi)區(qū)密切相關(guān)的科研論文和科普文章，發(fā)送四川省各級氣象部門及其相關(guān)單位作為科普宣傳和氣象服務(wù)參考，為抗震救災(zāi)提供了有效的科學指導，為決策部門提供了大量參考信息，3篇被四川日報、四川科技報轉(zhuǎn)載。科研人員作為四川省人民政府《汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃工作方案》防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃氣象專家組技術(shù)負責人，主持編寫了《四川省氣象防災(zāi)減災(zāi)和生態(tài)環(huán)境修復(fù)規(guī)劃》。此外，還創(chuàng)作了《地震災(zāi)區(qū)過冬取暖須謹防一氧化碳中毒》、《汶川特大地震災(zāi)區(qū)農(nóng)業(yè)低溫霜凍害及其防御》等科普文章，為災(zāi)區(qū)震后第一年過冬提供科學指導。

在這場嚴峻的災(zāi)難面前，高原所經(jīng)受住了考驗，高原氣象科技成果的及時應(yīng)用，發(fā)揮了指導作用，在抗震救災(zāi)、災(zāi)后重建氣象服務(wù)中，不辱使命，努力拼搏，創(chuàng)造了佳績，贏得了榮譽。

青年精英顯身手——人才建設(shè)聚焦“西部之光”

“氣象科技創(chuàng)新體系的本質(zhì)和主體在于人才，尤其是優(yōu)秀科技團隊?！弊鳛楦咴恼贫嫒耍L李躍清一直以來都堅持以人才為根本，加強青年人才培養(yǎng)，促進科技創(chuàng)新團隊建設(shè)。

李躍清表示，高原所不到40人，青年人占多數(shù)。之前，存在的主要問題是：人才隊伍結(jié)構(gòu)不盡合理、骨干人才相對不足，斷層現(xiàn)象嚴重，如40歲左右的骨干人才非常少；同時，我國西部地區(qū)吸引高層次優(yōu)秀人才困難。為此，高原所采取了一系列有力的激勵措施和長效機制，如通過中美雙邊科技合作、中組部“西部之光”計劃、科技進修培訓、攻讀高層次學位、國際學術(shù)交流等途徑，吸引、鼓勵和促進青年人才快速、健康成長，收到了明顯成效。已建立了高原天氣與高原山地數(shù)值預(yù)報、高原氣候、高原氣候變化、高原氣象觀測等科技創(chuàng)新團隊，為高原氣象科技創(chuàng)新體系發(fā)展注入了持續(xù)的動力。

通過高原氣象開放基金，按照“開放、流動、競爭、協(xié)作”的運行機制，凝聚國內(nèi)外優(yōu)秀氣象人才，構(gòu)建高原氣象聯(lián)合科學研究和技術(shù)開發(fā)平臺，也是高原所人才建設(shè)的“秘訣”之一。高原氣象開放基金已資助了國內(nèi)外許多氣象及其相關(guān)學科的科研、教學和業(yè)務(wù)機構(gòu)的科技人員，已成為一項具有較大影響力的專業(yè)開放科研基金，并取得了一批有重要影響的科技成果。同時，選派青年骨干到國外訪問進修，邀請知名專家學者講學，舉辦國際國內(nèi)高原氣象會議，實行“科研-業(yè)務(wù)-科研”的崗位鍛煉模式，有力促進了青年氣象科技人才的成長，已有5人嶄露頭角。通過開展國際科技合作，參加國際學術(shù)交流，實施國際培訓進修等方式，高原所已成為聚集和培養(yǎng)高原氣象優(yōu)秀研究與應(yīng)用型人才、開展高原氣象科學研究與交流、加速研究成果和技術(shù)應(yīng)用推廣的重要基地，推動了高原氣象學科的深入發(fā)展。

經(jīng)過多年的努力，一支精干高效、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、充滿活力、富有創(chuàng)造性的科研隊伍初步建立，形成了以高原氣象學科為中心，在高原大氣觀測與科學試驗、高原天氣氣候與氣候變化、高原山地數(shù)值預(yù)報技術(shù)等領(lǐng)域有所建樹的科研創(chuàng)新團隊。

風云世界情難了——展望未來，繪制藍圖

當前，以青藏高原動力、熱力作用為核心的高原氣象學已進入了涉及大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈和生物圈之間相互作用的新階段。特別是進入21世紀后，氣象探測技術(shù)在時空、手段、精度、要素等方面的大大拓展，我國第三次青藏高原大氣科學試驗的積極推進，使高原氣象學不斷向深度和廣度發(fā)展。

展望未來，高原所制定了優(yōu)化青藏高原及其周邊氣象綜合觀測體系，完善高原氣象環(huán)境數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與共享平臺，加強青藏高原及周邊地區(qū)災(zāi)害性天氣系統(tǒng)異常機理與成因、高原地氣相互作用與氣候異常機理與預(yù)測技術(shù)、高原及周邊地區(qū)氣候變化及其影響研究，深化研發(fā)高原及其周邊復(fù)雜地形區(qū)數(shù)值模式技術(shù)，發(fā)展基于高原影響的災(zāi)害性天氣氣候理論與技術(shù)等更高的目標。

總之，李躍清表示，高原所將以國家需求、業(yè)務(wù)需求為導向，跟蹤國際高原氣象科技發(fā)展的前沿，突出高原氣象特色，聯(lián)合全國，尤其是高原及其周邊地區(qū)的氣象科技力量，堅持自主創(chuàng)新、合作創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，力爭在高原氣象觀測、高原天氣、高原氣候、高原氣候變化、高原山地數(shù)值預(yù)報等重點領(lǐng)域取得重要進展，努力把高原所建設(shè)成為專業(yè)特色突出、具有一定國際影響、國內(nèi)一流的國家級高原氣象科技研發(fā)中心、人才培養(yǎng)基地。

歷史學和人文地理學專家們說：青藏高原是地球上審視人類歷史和未來的制高點。探索這個生命極限區(qū)的氣象奧秘，是實施可持續(xù)發(fā)展的理性設(shè)計，是保護生態(tài)、保護人類自身的深刻認識?！案咴瓨O目觀風雨，珠峰仰止測天機”，高原所人不畏困難、無私奉獻、為高原氣象而奮斗的理想，必將為21世紀綠色文明到來開啟新的曙光。