大氣科學：小眾專業(yè)有大用

●人物：陶 誠 浙江大學大氣科學專業(yè)2016屆畢業(yè)生采寫：王佳琦

大氣科學：小眾專業(yè)有大用

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人物：陶 誠 浙江大學大氣科學專業(yè)2016屆畢業(yè)生采寫：王佳琦

一聽到“大氣科學專業(yè)”這個名稱，你或許會跟我當初一樣，覺得這大概是個做天氣預報的專業(yè)。等到真正進入這個專業(yè)學習，才發(fā)現最開始的認識只是“冰山一角”，在大氣科學專業(yè)，需要學習的東西遠比我們想象的多。

●從天氣預報說開去

天氣預報的背后，是對大氣的觀測及其運動規(guī)律的把握。比如，抬頭看到天空中有一片烏云，你會想到什么？大概是“糟了！忘帶傘了，得趕緊找個地方避雨”吧。但是，在大氣科學專業(yè)的同學眼中，這就不僅僅是一片暗示天氣狀況的烏云了。我們會習慣性地思考：這片云是怎么形成的？它從哪兒來，又可能移動到哪里去？當地的風力、風向、濕度、地形又是怎樣影響這片云的移動速度的？這其中就涉及對該地區(qū)自然環(huán)境的評估，還有對大氣運動規(guī)律的運用。

沒有科學的觀測方式，就得不到精確的數據；缺乏對大氣運動規(guī)律的深入認識，就無法找出符合實際情況的應用模式，有真實的數據也得不出靠譜的預報。我們這個專業(yè)，在天氣預報方面，就是在做兩件事：一是觀測，二是建模。如何觀測，選擇怎樣的模型進行數據分析……決定了最終天氣預報的準確性。

因此，“大氣”就成了我們研究的中心，凡是與大氣有關的，都是我們關注的內容。而氣流的形成與運動，與一個地區(qū)的地勢地貌、植被狀況、河流分布等，都有著密切的關系，所以我們的視角不會只停留在大氣層，而是落到了整個地球系統(tǒng)。

●我們更關心人類的生存發(fā)展

不過，我們關注的可不止于自然環(huán)境，還有這其中最重要的生物——人類。大氣科學不僅僅是一門研究“大氣”的學科，更是一門關乎人類生存發(fā)展的學科。我們掌握的大氣運動規(guī)律，都是為了指導人們的生產生活。

比如，周末的天氣是不是適合出游？機場是否具備起飛的條件？這些地方都需要大氣工作者為人們的生活提供便利。

人們的生產活動，也離不開對氣象的觀測。例如，農耕時節(jié)雨季會持續(xù)多久，農業(yè)生產部門又該做怎么樣的應對？其中就需要氣象部門提供資訊，指導農民安排農業(yè)生產。在新能源領域，也有我們大氣科學的用武之地，像一些能源公司開發(fā)風能、太陽能，也得對大氣環(huán)境進行評估與測算。

從更長遠的角度來說，大氣科學的研究關注點還有人類在地球上的生存問題。很多相關的研究所早已成立，里面有許多大氣科學專業(yè)的學者在孜孜不倦地進行研究。比如中科院的氣候變化研究中心，有一個“亞澳季風系統(tǒng)及氣候變化對水資源變異規(guī)律研究”項目，就是為了應對全球性的水資源匱乏問題而成立的專題項目。通過對亞澳地區(qū)季風系統(tǒng)及氣候變化的考察分析，來預測相關地區(qū)可能出現的水資源變異情況，為解決水資源匱乏這一問題的決策部門提供理論支持。

通俗地講，我們這個專業(yè)研究的中心就是大氣，研究的范圍是整個地球系統(tǒng)，而研究的落腳點則是人類的生產、生活與生存。在大氣科學的領域內，自然環(huán)境與人類命運就是這樣緊密聯系在一起的。

●充滿交互性的多元學習

我們專業(yè)的曹龍教授曾經說過：“大氣科學最吸引我的地方是這個學科的交叉性?！痹趯I(yè)知識的學習過程中，大家都深深地感受到了曹教授所說的“交叉性”。因為學習跟氣象、氣候有關的專業(yè)知識，了解這些內容背后的原理，必然會涉及數學、物理、計算機等專業(yè)的學科內容。

學好了物理，才能明白大氣運動的規(guī)律和模式，從而對氣象、氣候問題進行觀測、分析。比如，一團暖氣流為什么會出現在城市上空，一個小時以后它會運動到哪里去，這些都是可以通過力學規(guī)律預測出來的。

對物理原理的應用學習，又離不開數學這個基礎學科。很多復雜的力學公式，都需要反復多次代入數值進行計算，這就十分考驗你的數學能力了。一些觀測數據的處理，也要依托數學建模進行分析，恰當的數值模式可以大大提高效率。所以，進入這個專業(yè)的時候，學長就提醒我們要打好數學基礎。

計算機也是我們必不可少的工具。為了簡化數據計算的過程，我們會用Fortran語言把一些測算公式編成小程序，通過運行程序達到數據計算的目的。這給我們的統(tǒng)計工作帶來了極大的便利。但要學好它真的很不容易，我常常和室友一起，在寢室里沒日沒夜地練習使用Fortran語言，有幸體驗了一把“碼農”的艱辛生活。

有時，為了讓我們熟悉天氣圖的形成原理，老師也會給我們一組數據，讓我們手繪天氣圖。這個時候，我們又像是藝術系的學生，所有人拿著一大堆彩筆，伏在桌子上畫畫。唯一不同的是，我們需要比較一串串的氣象數據，有時候是降水量，有時候是氣溫，要找出其中的等值線，并把它們畫出來，作為后期預報天氣的依據。

●“逃離”實驗室：有趣的戶外實踐活動

比起朝九晚五泡在實驗室的其他理工科專業(yè)的同學，我們這個專業(yè)的學生其實“幸?！倍嗔?，因為我們經常有機會去戶外實地測量，擁抱藍天白云，親近大自然。

大氣探測學、天氣學等實踐類課程特別受歡迎，因為上課時我們會到教學樓屋頂觀測云量、云狀與能見度，或是到校園里的小型氣象觀測站記錄溫度、降水量、風力……大三暑假，我們還會赴各地氣象局實習。

那是2015年，13號臺風“蘇迪羅”即將登陸我國東南沿?！，F在對臺風移動路徑的計算機評估模型已經相對成熟，把衛(wèi)星探測返還的數據放入現有的預報程序，就能得出一個大致的移動路徑。但臺風具體的移動方向還需要氣象工作者根據實際經驗進行微調，以提高準確性。

由于“蘇迪羅”登陸的具體地點難以確定，我們就要根據衛(wèi)星探測到的實時數據進行人工判斷，每隔15分鐘就得發(fā)布一次臺風路徑預報。同時，要聯系政府部門進行臺風預警播報，以便相關部門最大限度地做好應對準備，減輕臺風帶來的危害。

整個過程特別考驗專業(yè)基本功。因為你的判斷決定了臺風走向預報，影響著防災抗災工作。當時我感覺自己仿佛是在與時間賽跑，有可能你還未作出明確的判斷，臺風就朝著另一個方向去了。這是我第一次從真正意義上感受到了這個專業(yè)的重要性與價值，也讓我意識到了自己在實踐能力方面的不足。比起專業(yè)人員，我們的應對能力還是顯得比較稚嫩，分析思維也不夠成熟。

每一個學習大氣科學專業(yè)的人，不僅要成為一名嚴謹理性的科學人，更得是一個有責任有擔當的社會人。一方面，你得具備科學研究者基本的縝密思維；另一方面，你又得保持對社會相關問題的敏感度，對解決現實問題保持持久的熱忱。只有這樣，才能深入專精、學以致用。

●作為“大氣人”的未來

經常有人會問：“大氣科學專業(yè)的學生以后畢業(yè)了是不是會去氣象局工作啊？”

氣象業(yè)務部門的確是我們這個專業(yè)的同學結束四年學習之后的主要選擇，包括民航氣象臺、軍隊氣象臺等，在這些部門我們能夠更好地發(fā)揮所學。此外，研究機構、高校、海洋、水利、農業(yè)、環(huán)境等行業(yè)也會需要大氣科學專業(yè)學生。

相當一部分同學畢業(yè)后選擇繼續(xù)攻讀碩士或博士學位，或出國留學。因為本科四年的學習只能讓你在這個專業(yè)領域中掌握基本的入門知識，而更深入、更前沿的東西都在研究生階段才會接觸。

大氣科學是一個小眾的專業(yè)，每年報考的人可能并不多，研究的內容也不熱門；但它又是充滿活力與生命力的，研究的視角一直走在時代前沿，是一個面向當下、面向未來的專業(yè)。如果你有志于大氣研究或環(huán)境保護工作，那么這個專業(yè)還是挺適合你的。

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