環(huán)境探索十幾載 科研人生抒遠(yuǎn)志

王文麗

江飛

保護(hù)生態(tài)環(huán)境，應(yīng)對(duì)氣候變化，維護(hù)能源資源安全，是全球面臨的共同挑戰(zhàn)。

過去十年，全球應(yīng)對(duì)氣候變化進(jìn)程在曲折中前行，國際氣候治理格局出現(xiàn)了重大調(diào)整。全球綠色低碳發(fā)展是大勢所趨，應(yīng)對(duì)氣候變化依然任重道遠(yuǎn)。

黨的十九大報(bào)告提出，中國要引導(dǎo)應(yīng)對(duì)氣候變化國際合作，成為全球生態(tài)文明建設(shè)的重要參與者、貢獻(xiàn)者和引領(lǐng)者。習(xí)近平主席也曾在相關(guān)講話中表示：中國要堅(jiān)持走綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展道路，為建設(shè)清潔美麗世界、推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體做出更大貢獻(xiàn)。

同一個(gè)世界的我們同呼吸、共命運(yùn)。立足于大氣環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀，南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員江飛一直砥礪前行在大氣環(huán)境的遙感、模擬、同化與預(yù)報(bào)這一領(lǐng)域的研究道路上，研究的關(guān)注點(diǎn)涉及：空氣污染時(shí)空分布及成因分析、空氣質(zhì)量數(shù)值同化與預(yù)報(bào)、陸地碳源匯和大氣污染源排放同化反演和空氣污染對(duì)陸地碳循環(huán)影響等研究。十幾載的青春時(shí)光，江飛將自己的理想揮灑在科研事業(yè)中，心中的那份科研熱忱從未消失。

理想驅(qū)使，選擇屬于自己的研究之路

對(duì)于科學(xué)研究來說，熱愛才是最好的老師。從由衷熱愛到不懈堅(jiān)持，從事大氣環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究多年來，江飛從未忘卻自己的初衷與理想。

從2001年金秋開始，江飛踏入了南京大學(xué)的大門，攻讀大氣科學(xué)專業(yè)。在此之后，他又在南京大學(xué)大氣物理與大氣環(huán)境專業(yè)進(jìn)行碩博連讀。在這條求知道路上，他一直在孜孜不倦地汲取科研營養(yǎng)。

吾生也有涯，而知也無涯。江飛始終認(rèn)為，科學(xué)研究需要站在更加廣闊的社會(huì)需求大平臺(tái)上，“走出去，去開闊自己的研究視野”。2008年6月—2008年12月，江飛還曾到香港理工大學(xué)土木與環(huán)境工程系擔(dān)任研究助理，在這6個(gè)月的時(shí)間中，他在香港理工大學(xué)這一科研平臺(tái)上交流合作，在大氣科學(xué)領(lǐng)域中，積累了更為豐富的科研經(jīng)驗(yàn)。

2010年8月，江飛展開了自己科研人生新的一頁。他在南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所正式開展科學(xué)研究工作，并發(fā)展了屬于自己的主要科研方向。

自然界中，碳本來只是一個(gè)簡單的元素。然而，因?yàn)樗c全球變暖息息相關(guān)，如今成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。事實(shí)上，地球上總共約1017噸的碳，它們中的大部分都以化石燃料和石灰?guī)r等碳酸鹽巖石的形式存在。大氣中的二氧化碳大約20年可完全更新一次。碳的地球生物化學(xué)循環(huán)控制了碳在地表或近地表的沉積物和大氣、生物圈及海洋之間的遷移，也與大氣環(huán)境質(zhì)量與污染狀況密切相關(guān)。

立足于中國的大氣環(huán)境現(xiàn)狀，江飛的研究方向主要分為兩塊：一是全球碳循環(huán)；二是空氣污染。多年來，他在這些方向上不斷前行，取得了一系列創(chuàng)新性科研成果。

成果頗豐，全球碳循環(huán)與空氣污染探索

2016年4月簽署的《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)是：到21世紀(jì)下半葉全球人為碳排放與生態(tài)系統(tǒng)碳匯持平，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要精確計(jì)量全球不同地區(qū)的碳通量，而全球碳同化系統(tǒng)是有效的技術(shù)手段。

在江飛的介紹下，記者了解到：全球碳同化系統(tǒng)是利用全球大氣CO2濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)，優(yōu)化計(jì)算全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量，讓國家更好地應(yīng)對(duì)全球變化，應(yīng)對(duì)國際碳減排壓力。目前，全球碳同化系統(tǒng)普遍存在空間分辨率較低、主要利用地基CO2濃度優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)碳通量、未充分考慮生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程機(jī)理、不優(yōu)化人為源碳通量等不足。多年來，江飛就針對(duì)這些問題，開展了一系列科研探索。

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“高分辨率全球碳同化系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用”的支撐下，他和研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的全球陸地碳源匯大氣反演方法，建成了我國新一代全球碳同化系統(tǒng)，重點(diǎn)同化衛(wèi)星CO2柱濃度數(shù)據(jù)，反演地表碳通量以及模型參數(shù)。目前，他們已實(shí)現(xiàn)僅基于碳衛(wèi)星觀測的大氣CO2柱濃度數(shù)據(jù)，就可以實(shí)時(shí)反演陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源匯通量的變化。

通過研究，他們建成的新一代全球碳同化系統(tǒng)將提升我國陸地碳源匯的精確估算水平，推動(dòng)我國全球變化研究。這一課題研究生成的全球不同地區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)和全球重點(diǎn)區(qū)域的人為源碳通量數(shù)據(jù)產(chǎn)品，同時(shí)也有助于推動(dòng)中國和國際社會(huì)共同走綠色低碳發(fā)展道路。

“利用大氣濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)，能精確計(jì)算陸地碳通量和污染源排放?！苯w說。根據(jù)我國目前的社會(huì)環(huán)境現(xiàn)狀開展研究工作，他們一刻都未曾懈怠。

2020年年初，新冠肺炎疫情在全國爆發(fā)，為應(yīng)對(duì)疫情，全國大范圍采取停工停產(chǎn)、居家隔離等措施，其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間前所未有，而這也為探索我國的大氣污染減排潛力提供了一個(gè)獨(dú)特的自然實(shí)驗(yàn)條件。氮氧化物（NOx）主要來源于交通、工業(yè)和電廠源排放，因此，NOx排放的變化能很好地表征疫情期間社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的變化情況。在這一背景下，江飛課題組將碳同化的技術(shù)應(yīng)用到空氣污染同化中，開發(fā)了區(qū)域污染源排放同化系統(tǒng)，通過同化全國大氣污染國控站點(diǎn)的二氧化氮（NO2）濃度觀測數(shù)據(jù)對(duì)地表NOx排放進(jìn)行反演，揭示了COVID-19疫情期間中國NOx排放的時(shí)空變化格局。該項(xiàng)成果也于近期發(fā)表在了Geophysical Research Letters上。

生態(tài)環(huán)境特別是大氣、水、土壤污染嚴(yán)重，已成為全面建成小康社會(huì)的突出短板。扭轉(zhuǎn)環(huán)境惡化、提高環(huán)境質(zhì)量是廣大人民群眾的熱切期盼，是“十三五”時(shí)期必須高度重視并切實(shí)推進(jìn)的一項(xiàng)重要工作。針對(duì)空氣污染這一現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展下的熱門課題，江飛多年來也展開了一系列創(chuàng)新攻關(guān)。

在空氣污染這一研究方向中，空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)和排放清單是國家實(shí)施大氣污染精準(zhǔn)治理，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的基礎(chǔ)。江飛研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)得到了歐洲科學(xué)院院士、世界氣候研究計(jì)劃主席Guy Brasseur教授的高度認(rèn)可，在Guy Brasseur教授邀請(qǐng)下加入了歐盟資助的“熊貓-馬可波羅”中國污染預(yù)報(bào)對(duì)比計(jì)劃，參加這個(gè)計(jì)劃的包括歐洲6家和國內(nèi)2家科研機(jī)構(gòu)，他們是國內(nèi)唯一的高校團(tuán)隊(duì)。他們的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)產(chǎn)品也為我國的空氣質(zhì)量業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)提供了重要參考。國家環(huán)境監(jiān)測總站將他們的預(yù)報(bào)產(chǎn)品向全國預(yù)報(bào)部門下發(fā)，指導(dǎo)全國各地開展空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)。另外，他們的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)產(chǎn)品也先后服務(wù)于杭州G20峰會(huì)、廈門金磚會(huì)晤、上海進(jìn)博會(huì)、武漢軍運(yùn)會(huì)和青島上合峰會(huì)等一系列國家重大活動(dòng)的空氣質(zhì)量保障，為這些活動(dòng)提供了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，是這些活動(dòng)進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)的最重要參考依據(jù)之一，多次獲得環(huán)保部門的好評(píng)。目前，江飛研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的區(qū)域污染源排放同化系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用常規(guī)的大氣污染監(jiān)測數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)計(jì)算我國S O2、NO2、CO、一次PM2.5、一次PM10等主要大氣污染源的排放。同化系統(tǒng)現(xiàn)已集成到了其開發(fā)的區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)中，通過同化全國大氣污染觀測，動(dòng)態(tài)優(yōu)化排放清單，大幅降低了P M2.5等污染因子的預(yù)報(bào)偏差，保證了預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率長期穩(wěn)定，助力國家的空氣污染治理，為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)提供了重要科技支撐。

2018年12月帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員參加在美國華盛頓特區(qū)舉辦的AGU秋季會(huì)議

展望未來，堅(jiān)定方向前行

“我要把人生變成科學(xué)的夢，然后再把夢變成現(xiàn)實(shí)?！痹诳蒲羞@條道路上，只有甘于忍受孤獨(dú)，腳踏實(shí)地，通過不斷的摸索與實(shí)踐，才能找到屬于自己的路。一直以來，江飛用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度、腳踏實(shí)地的科研精神對(duì)待自己的科研工作，多年來始終如一。

近年來，他馬不停蹄，主持或參與了國家級(jí)項(xiàng)目十余項(xiàng)，在國內(nèi)外期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80篇，參與編寫著作兩部；授權(quán)發(fā)明專利3件。不懈的科研奮斗，給他帶來了沉甸甸的科研成果。相關(guān)成果獲得了高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等，受聘為杭州G20峰會(huì)等一系列重大活動(dòng)的空氣質(zhì)量保障專家，入選2017年度遙感青年科技人才創(chuàng)新資助計(jì)劃。

“當(dāng)一名科學(xué)家，就要在自己的研究領(lǐng)域中做出一些落地生根的科研成果。”這句質(zhì)樸的話語，江飛一直在用自己的行動(dòng)去踐行。為了我國大氣環(huán)境事業(yè)的發(fā)展，他還將在這條道路上勇?lián)氊?zé)、無悔前行！