辛金元：做最好的螺絲釘

本刊記者 汲曉奇

辛金元：做最好的螺絲釘

本刊記者 汲曉奇

“我談不上是什么專家，只是一名普普通通的科研人員?！边@是中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所副研究員辛金元博士，接受本刊記者采訪時(shí)說的第一句話。

作為工作在科研一線的生力軍，1975年生于內(nèi)蒙古普通農(nóng)民家庭的辛金元確實(shí)是之中十分普通的一員。但他的與眾不同在于，愿意盡最大努力將自己負(fù)責(zé)的環(huán)節(jié)做好、做精，他向記者打了個(gè)比方說：“一輛車有很多零件，哪怕把其中一顆螺絲做到極致，也是非常有意義的。我希望自己能夠把自己負(fù)責(zé)的小環(huán)節(jié)做好。”

辛金元1999年畢業(yè)于蘭州大學(xué)大氣科學(xué)系，2002年獲蘭州大學(xué)大氣物理與大氣環(huán)境專業(yè)碩士學(xué)位。碩士畢業(yè)之后，懷著自己對(duì)軍營(yíng)的向往之情，他踏上了中國(guó)人民解放軍防化工程指揮學(xué)院的講臺(tái)，為來自基層部隊(duì)的官兵以及軍校學(xué)生們講授防化氣象與污染擴(kuò)散方面的知識(shí)。

2004年開始，辛金元一邊教學(xué)，一邊讀博。他跟隨導(dǎo)師蘭州大學(xué)王式功教授和中科院大氣所王躍思研究員開始從事“氣溶膠光學(xué)特性與大氣成分”聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)與研究工作，并堅(jiān)持至今。依托于中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)，主持建立中國(guó)區(qū)域太陽(yáng)分光光度計(jì)觀測(cè)網(wǎng)，共有23個(gè)站點(diǎn)。并承擔(dān)觀測(cè)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)工作，為觀測(cè)網(wǎng)建立了嚴(yán)格的儀器標(biāo)定與數(shù)據(jù)質(zhì)控體系。2011～2012年，辛金元最新主持完成觀測(cè)網(wǎng)太陽(yáng)光度計(jì)更新和站點(diǎn)拓展，全國(guó)站點(diǎn)擴(kuò)充到36個(gè)。

“我所做的氣溶膠光學(xué)觀測(cè)，是本領(lǐng)域最基礎(chǔ)的工作，很多前輩、很多學(xué)者都做出過非常出色的工作。一些不同之處是，我們注重研究范圍的整體性和系統(tǒng)性。我國(guó)疆土大，地理生態(tài)系統(tǒng)差異顯著，不同地區(qū)氣溶膠物理化學(xué)特性及其光學(xué)特性存在較大差異。以前多針對(duì)某一地區(qū)進(jìn)行細(xì)致的分析，但就全國(guó)范圍而言，我們?nèi)匀淮嬖谳^大的不足和空白。而觀測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)研究我國(guó)氣溶膠氣候輻射效應(yīng)是非常重要的，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外氣溶膠衛(wèi)星產(chǎn)品在中國(guó)區(qū)的精度及其應(yīng)用評(píng)估也是不可或缺的?！蹦壳?，聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)結(jié)果，已經(jīng)開始廣泛地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星產(chǎn)品評(píng)估及多個(gè)氣溶膠環(huán)境與氣候模式系統(tǒng)驗(yàn)證。

更值得注意的是，作為一名年輕的科研人員。辛金元主持的地基聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)敢于開放共享，而這個(gè)觀測(cè)網(wǎng)也正在成為氣溶膠模型模擬研究與衛(wèi)星遙感反演研究之間一條有效的銜接紐帶，并已為此做出了有價(jià)值的貢獻(xiàn)。

“在這個(gè)研究方向，我們獲得了這么多數(shù)據(jù)，如果開放的話，對(duì)相關(guān)研究都將是一個(gè)支撐；如果不開放，自己玩兒自己的，這對(duì)研究體系整體而言，貢獻(xiàn)要小得多。”但辛金元非常清楚，一旦開放自己的觀測(cè)數(shù)據(jù)，將會(huì)面臨很多的質(zhì)疑?！叭绻腥四媚愕臄?shù)據(jù)做了相關(guān)的研究，說‘哎我怎么分析不出來’，就會(huì)質(zhì)疑你?！北M管面臨這樣的壓力，他還是決定對(duì)外共享觀測(cè)網(wǎng)獲取的我國(guó)首批區(qū)域背景氣溶膠光學(xué)特性地基聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。而事實(shí)證明，這些數(shù)據(jù)的科學(xué)價(jià)值得到了國(guó)內(nèi)外同行認(rèn)可，數(shù)據(jù)已被國(guó)內(nèi)外20多家科研機(jī)構(gòu)約50多名研究者共享應(yīng)用。這也讓辛金元這位以普通“螺絲釘”自居的普通科研工作者倍感驕傲。

而他本人，也利用觀測(cè)網(wǎng)的第一手資料，系統(tǒng)揭示了中國(guó)區(qū)域氣溶膠光學(xué)輻射特性時(shí)空變化。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，我國(guó)區(qū)域背景氣溶膠光學(xué)厚度AOD、氣溶膠模態(tài)與直接輻射強(qiáng)迫呈季節(jié)性周期變化，同時(shí)存在較大時(shí)空差異。AOD低值區(qū)青藏高原、東北偏遠(yuǎn)地區(qū)及海南年均值為0.1～0.2，高值區(qū)中東部、華北與華南年均值達(dá)0.5～0.9。春季沙塵輸送、夏季吸濕增長(zhǎng)、秋冬季節(jié)生物質(zhì)與化石燃料燃燒對(duì)氣溶膠模態(tài)與輻射特性的季節(jié)變化影響顯著。在西北荒漠、青藏高原與東北農(nóng)業(yè)區(qū)氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫對(duì)地氣系統(tǒng)加熱效應(yīng)顯著，大氣層頂年均輻射強(qiáng)迫約為+3～+18W/m2；在工業(yè)氣溶膠排放嚴(yán)重的中東部、華北與華南地區(qū)氣溶膠對(duì)地氣輻射系統(tǒng)冷卻效應(yīng)顯著，年均輻射強(qiáng)迫約為-2～-23W/m2。我國(guó)典型的污染氣溶膠冷卻效應(yīng)與沙塵氣溶膠加熱效應(yīng)控制區(qū)域的不同，將會(huì)對(duì)區(qū)域大氣環(huán)流結(jié)構(gòu)產(chǎn)生持續(xù)的影響，從而對(duì)氣候變化造成一定擾動(dòng)。

觀測(cè)網(wǎng)同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了氣溶膠衛(wèi)星產(chǎn)品在中國(guó)區(qū)域的地基聯(lián)網(wǎng)校準(zhǔn)。課題組在與馬里蘭大學(xué)以及美國(guó)森林局合作研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，MODIS氣溶膠光學(xué)厚度C4產(chǎn)品在中國(guó)區(qū)域系統(tǒng)高估20%。經(jīng)觀測(cè)網(wǎng)校正，C5升級(jí)產(chǎn)品在中國(guó)區(qū)域精度平均提升達(dá)10%。這對(duì)已廣泛應(yīng)用衛(wèi)星產(chǎn)品作為驗(yàn)證手段的環(huán)境與氣候模式的精度提升有著重要的意義和價(jià)值。同期，與中科院遙感所和環(huán)保部衛(wèi)星中心合作，為我國(guó)的多顆環(huán)境衛(wèi)星的氣溶膠產(chǎn)品進(jìn)行地基驗(yàn)證。

攻讀博士學(xué)位期間，辛金元先后榮獲2005年度求是科技基金會(huì)“求是研究生獎(jiǎng)學(xué)金”獎(jiǎng)、2006年度“學(xué)篤風(fēng)正”優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。2007年獲得蘭州大學(xué)氣象學(xué)博士學(xué)位后，進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所工作，繼續(xù)從事大氣氣溶膠特性與大氣污染觀測(cè)研究工作，在氣溶膠觀測(cè)研究領(lǐng)域逐步積累了較深基礎(chǔ)。

日復(fù)一日、勤勤懇懇的普通工作，雖然平凡，卻不平庸。辛金元的工作逐漸受到了認(rèn)可和尊重。在大氣所，他先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)碳專項(xiàng)與霾專項(xiàng)子課題、“863”重大項(xiàng)目子課題、“973”專題等共計(jì)7項(xiàng)科研任務(wù)。累計(jì)發(fā)表論文共計(jì)70篇，其中37篇SCI論文，影響因子累計(jì)約116；論文被引用600余次，其中被SCI論文引用370多次。第一作者及通訊作者發(fā)表論文23篇，其中15篇SCI，影響因子累計(jì)約48。先后獲得“全國(guó)百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文”提名獎(jiǎng)、“北京市中青年氣象科技優(yōu)秀論文”、“全國(guó)優(yōu)秀青年氣象科技工作者”等學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)；并于2012年，獲得首批“國(guó)家優(yōu)青”項(xiàng)目資助。

這幾年隨著霧霾污染備受公眾關(guān)注，辛金元經(jīng)常被問到的一個(gè)問題就是：“北京的霧霾什么時(shí)候能治好？”

這位科研工作者往往不知道該如何回答這樣的問題。畢竟，在現(xiàn)階段我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)狀下，大氣污染研究和治理尚未緊密結(jié)合。霧霾的起因源自大范圍高強(qiáng)度的污染排放，相關(guān)研究已成國(guó)際熱點(diǎn)，但污染治理與控制遠(yuǎn)未達(dá)到國(guó)家的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。自2007年參加北京奧運(yùn)科技項(xiàng)目開始，辛金元與他們的同事開展城市群區(qū)域大氣污染現(xiàn)狀觀測(cè)研究，基于京津冀城市群聯(lián)網(wǎng)觀測(cè)資料，發(fā)表多篇研究論文，詳細(xì)分析了2008年北京奧運(yùn)前后大氣污染的消減變化，證實(shí)了城市群大氣污染聯(lián)合管控可以高效降低大氣污染，顯著提升區(qū)域空氣質(zhì)量；但為此付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)也是巨大的。

同時(shí)，長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，華北城市群氣溶膠光學(xué)厚度AOD年均達(dá)0.6～0.9，且呈增加趨勢(shì)，帶來的直接觀感就是天空“變暗”，并伴隨細(xì)模態(tài)氣溶膠比例的上升。因城市群高濃度工業(yè)氣溶膠排放與二次氣溶膠生成，氣溶膠直接輻射強(qiáng)迫對(duì)地氣輻射系統(tǒng)冷卻效應(yīng)顯著，大氣層頂年均輻射強(qiáng)迫為-5～-15W/m2；同時(shí)，高濃度氣溶膠高效吸收太陽(yáng)輻射加熱大氣（年均+40～+50W/m2），進(jìn)一步導(dǎo)致地表冷卻（年均-45～-65W/m2），這將增加大氣穩(wěn)定性而抑制污染擴(kuò)散，氣溶膠輻射強(qiáng)迫與大氣污染間的這種正反饋效應(yīng)勢(shì)必加劇區(qū)域大氣污染的快速形成。

“霧霾污染讓我國(guó)成為了國(guó)際熱點(diǎn)研究區(qū)域，國(guó)內(nèi)外研究者都在關(guān)注。但是真正從研究走向治理，可能還需要漫長(zhǎng)的過程和很大的決心，研究很多時(shí)候和現(xiàn)實(shí)發(fā)展有一定的脫節(jié)?！倍劦饺绾螐膫€(gè)人的角度進(jìn)行防護(hù)，辛金元的答案也有點(diǎn)無(wú)奈?！霸谀壳案邼舛任廴鞠拢瑹o(wú)論霾還是霧，對(duì)人體都十分有害，特別是對(duì)患有循環(huán)系統(tǒng)與呼吸系統(tǒng)疾病的人群，短期危害更顯著。霧霾嚴(yán)重時(shí)，大家只能盡量減少戶外活動(dòng)，保持室內(nèi)干凈濕潤(rùn)，減少通風(fēng)。畢竟空氣的事情沒多少人能逃得掉，所以還得讓自己保持一份好心情?！?/p>

笑言自己的生活已經(jīng)連三點(diǎn)一線都沒有，只剩下兩點(diǎn)一線的辛金元，正在享受著一名普通科研工作者、普通父親、普通丈夫的幸福感，為成為一顆“最好的螺絲釘”而努力。他說：“在我自身看來，不管是外界的大環(huán)境，還是科研團(tuán)隊(duì)的小環(huán)境，只要在這個(gè)環(huán)境里踏踏實(shí)實(shí)把自己做的做好了，還是能做出點(diǎn)事情的，慢慢地也會(huì)得到大家的承認(rèn)?，F(xiàn)在看來，我們無(wú)論做什么，能去尋找到一個(gè)合適的結(jié)合點(diǎn)，能沉迷和享受自己的工作和勞動(dòng)無(wú)疑是幸福的。自己也非常幸運(yùn)，遇到了人生的多位導(dǎo)師，還有許許多多的良師益友，無(wú)論什么時(shí)候都應(yīng)該感謝他們的支持和幫助?！?/p>