情牽氣象 循夢(mèng)而行
——記浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院副教授田榮湘

肖貞林

青藏多寬谷，高原多湖泊，青藏高原多故事。

大約6500萬(wàn)年前，印度板塊與亞歐板塊出現(xiàn)了一次快速而劇烈的碰撞，可以說(shuō)青藏高原及一系列的山脈就是這次碰撞的產(chǎn)物，這些由于大陸擠壓而抬高至不同高度的地面，在其后的數(shù)千萬(wàn)年間各自展現(xiàn)著不同風(fēng)貌，也由此孕育出了我國(guó)的大好河山，一條源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、波瀾壯闊的黃河更承托著中華民族生生不息的燦爛文明。事實(shí)上，這片地勢(shì)高險(xiǎn)的“不毛之地”，其實(shí)對(duì)我國(guó)有著不可磨滅的重要意義。因而，它的每一次氣候變化，每一次“呼吸”，都如一泓春水，一旦有風(fēng)過(guò)，便會(huì)漣漪乍起，攪動(dòng)著每一位氣象研究者的心，來(lái)自浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院的副教授田榮湘自然也不例外。

防災(zāi)比救災(zāi)重要

近年來(lái)，最牽動(dòng)田榮湘心緒的氣候現(xiàn)象，當(dāng)數(shù)2009—2014年間，禍及中國(guó)西南五?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）（即云南、貴州、廣西、四川及重慶）的一場(chǎng)百年一遇的特大旱災(zāi)，俗稱“西南大旱”。西南地區(qū)位于青藏高原的東南側(cè)，這便使田榮湘產(chǎn)生了探索青藏高原氣候變化與其周邊地區(qū)氣候相關(guān)性的想法。恰巧，在我國(guó)正式啟動(dòng)第二次青藏高原科學(xué)考察期間，她隨即迎來(lái)了重大專項(xiàng)中的子項(xiàng)目“西風(fēng)-季風(fēng)變化背景下地氣相互作用過(guò)程在不同下墊面的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)”。在項(xiàng)目中，她和團(tuán)隊(duì)聚焦被反氣旋控制的高原冬季，發(fā)現(xiàn)一旦反氣旋現(xiàn)象減弱，青藏高原東北部冷空氣也會(huì)隨之乏力，致使西南地區(qū)“陷落”進(jìn)青藏高原南面暖空氣的控制之中，造成干旱現(xiàn)象。而對(duì)此成果，她直言：“探明其中機(jī)制只是項(xiàng)目的第一階段，如今第二階段的研究即將開(kāi)啟，青藏高原的熱力動(dòng)力變化對(duì)周邊地區(qū)氣候的重要影響仍然不可小覷?！?/p>

干旱如此，赤潮亦是如此。這種突發(fā)于海上的“紅色幽靈”一直被視為海洋污染的信號(hào)，它可導(dǎo)致海洋中的魚(yú)、蝦、蟹、貝類(lèi)大量死亡，對(duì)水產(chǎn)資源破壞極大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)因沉積物的大量堆積而影響海港建設(shè)，為漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)均埋下了不小的危機(jī)。而令人感到遺憾的是，此種災(zāi)害不可預(yù)防，因其形成機(jī)制極為復(fù)雜，目前學(xué)術(shù)界還未對(duì)其發(fā)生機(jī)制達(dá)成一致的認(rèn)知，但目前可以明晰的是，要形成赤潮，必不可缺少鐵、錳、鋅、鈷、硅及維生素B1、B12、四氮雜茚、間二氮雜苯等成分。那么，這些營(yíng)養(yǎng)元素又從何而來(lái)？

這個(gè)疑問(wèn)曾一度盤(pán)桓在田榮湘心頭，揮之不去。為探索問(wèn)題的答案，她親率團(tuán)隊(duì)謹(jǐn)慎調(diào)查分析了此前15次大型赤潮事件，她發(fā)現(xiàn)氣溶膠，即懸浮于氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)，在“營(yíng)養(yǎng)輸送”的過(guò)程中似乎有著非同尋常的相關(guān)性?！霸?005—2006年間曾發(fā)生過(guò)15次面積大于500平方公里的赤潮事件，其中只有1件跳脫出了研究預(yù)設(shè)的規(guī)律。我們之前習(xí)慣于認(rèn)為河流是輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的首要載體，這似乎將我們的思路桎梏住了。但其實(shí)這并不代表其他介質(zhì)就沒(méi)有輸送物質(zhì)的可能，比如大氣。”有此設(shè)想，她第一時(shí)間找到了自然資源部第二海洋研究所的專家進(jìn)行討論與咨詢，但出乎她意料的是，這一設(shè)想并未在第一時(shí)間得到肯定與支持。但這并未使田榮湘感到氣餒，在博士導(dǎo)師翁煥新教授的指導(dǎo)與鼓勵(lì)下，她最終成功申報(bào)了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“大氣氣溶膠輸送鐵磷對(duì)引發(fā)東海赤潮的關(guān)鍵作用”。

此項(xiàng)目將東海列為主要研究對(duì)象。東海是世界著名的漁場(chǎng)，在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和民生中占有重要的地位，但赤潮事件卻嚴(yán)重威脅著東海生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)，這令田榮湘寢食難安。項(xiàng)目開(kāi)展期間，她及團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了前沿的大氣數(shù)值診斷模擬技術(shù)與生物地球化學(xué)研究方法，創(chuàng)新性地將天氣動(dòng)力與環(huán)境科學(xué)兩個(gè)學(xué)科的思路加以結(jié)合，最終找到了大氣氣溶膠對(duì)鐵、磷的輸送、沉降與引發(fā)東海赤潮的關(guān)鍵作用。原來(lái)，大氣中的酸化作用可使氣溶膠中的鐵、磷元素從不溶態(tài)變成生物可利用的形態(tài)，其后隨著下沉氣流輸送到洋面，而此種空氣的下沉運(yùn)動(dòng)同時(shí)會(huì)帶來(lái)晴朗的天氣條件，這就為赤潮藻的生長(zhǎng)提供了充足的光照，再結(jié)合東海洋流方向隨季風(fēng)改變從而提供的水動(dòng)力條件，就“順其自然”地促使了東海赤潮的發(fā)生。

此研究成果顯然為海洋赤潮災(zāi)害的預(yù)報(bào)提出了一個(gè)有效的跨學(xué)科研究方法，同時(shí)為探索赤潮災(zāi)害發(fā)生機(jī)理提供了新的思路，對(duì)降低赤潮災(zāi)害的損失、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境具有重要意義。“防災(zāi)永遠(yuǎn)比救災(zāi)重要。”田榮湘說(shuō)。

科研的傳承

不是只有舞者才會(huì)穿上紅舞鞋，從此曼妙旋轉(zhuǎn)，不知疲倦。在天氣動(dòng)力及環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)默默耕耘、執(zhí)教近三十載的田榮湘腳上，必定也有這樣一雙“紅舞鞋”。不然，她不會(huì)說(shuō)出“我覺(jué)得科研是越干越有勁兒”的“豪言壯語(yǔ)”，更不會(huì)多次奔赴擁有極端環(huán)境的珠穆朗瑪峰及阿里地區(qū)，頂著高原反應(yīng)開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，終獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究子專題、浙江省自然科學(xué)基金、“973”項(xiàng)目和其他各類(lèi)科研項(xiàng)目11項(xiàng)，以及在國(guó)內(nèi)外權(quán)威刊物上發(fā)表論文33篇的杰出成績(jī)。

回顧自己的科研道路，縱然已涉足其中數(shù)十載，但談起少時(shí)對(duì)科學(xué)的向往，田榮湘依舊心潮澎湃。兒時(shí)在媒體上看到眾多科學(xué)前輩的光輝事跡，使田榮湘在對(duì)科學(xué)的神秘燃起好奇的同時(shí)，也在她心中種下了一顆立志成為一名科學(xué)家的夢(mèng)想種子。本科期間，推導(dǎo)大氣運(yùn)動(dòng)的方程組深深吸引著她的目光，不竭的進(jìn)取之心最終將她推向了天氣動(dòng)力學(xué)的懷抱。雖然方向已明，但彼時(shí)青澀稚嫩的田榮湘尚不能領(lǐng)會(huì)科研精神背后蘊(yùn)含的真正含義是什么。

立足當(dāng)下，田榮湘說(shuō)：“我曾經(jīng)在導(dǎo)師高由禧院士的身上切實(shí)感受到了堅(jiān)守的力量、奉獻(xiàn)的大義。始終以國(guó)家需要為己任，時(shí)刻準(zhǔn)備著奔赴科研一線，這是高先生用畢生經(jīng)歷為我上的最生動(dòng)的一課。”

20世紀(jì)80年代末，畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院蘭州高原大氣物理研究所天氣動(dòng)力專業(yè)的田榮湘師從我國(guó)著名的高原氣象學(xué)家高由禧院士。彼時(shí)距離高院士自愿舍棄在首都中央氣象研究所工作的大好前途，為改變我國(guó)西北干旱面貌，帶領(lǐng)一家老小遷往尚未開(kāi)發(fā)的甘肅貧瘠地區(qū)，已經(jīng)過(guò)去了30余年。為增加河西走廊的供水，高院士曾在“融冰化雪、土炮消雹”中建立起了中國(guó)科學(xué)院蘭州地球物理所分所（蘭州高原大氣物理研究所的前身），而當(dāng)田榮湘來(lái)到這里時(shí)，研究所已在高院士的主持下不斷完善和發(fā)展，他本人也在步履未停中漸漸走入了晚年?！暗谖业挠洃浿?，高先生仍然堅(jiān)持身體力行地參與科研工作，并且始終告誡我們，科研要從需求出發(fā)，國(guó)家哪里需要，我們就隨時(shí)要做好奔赴哪里的思想準(zhǔn)備?！?/p>

“直到現(xiàn)在，我還會(huì)時(shí)常把前輩的事跡講給我的學(xué)生們聽(tīng)。”弦歌不輟，薪火相傳。曾經(jīng)將一腔熱血傾注于三寸筆尖上書(shū)寫(xiě)青春年華的有志青年，如今已成長(zhǎng)為了一名可為后繼人才指引前路的“明燈”。

談起自己的學(xué)生，田榮湘眼中滿是驕傲與欣慰，“現(xiàn)在的年輕人，真的都很聰明”。即使在成長(zhǎng)的道路上偶有叛逆，她也愿意作為學(xué)生身邊包容而和藹的“大家長(zhǎng)”，悉心傾聽(tīng)他們的煩惱，真誠(chéng)給出自己的建議?！捌鋵?shí)很多學(xué)生在逐夢(mèng)路上都會(huì)因?yàn)槊悦６霈F(xiàn)一些‘暫時(shí)的困惑’，這時(shí)候就尤其需要一些‘過(guò)來(lái)人’為他們指點(diǎn)迷津，不能任由那些負(fù)面情緒控制住他們，讓他們產(chǎn)生對(duì)知識(shí)的厭惡情緒或者是對(duì)學(xué)習(xí)的抵抗行為?！?/p>

春風(fēng)化雨潤(rùn)桃李，一束燭光照赤心。未來(lái)，田榮湘將繼續(xù)向著科學(xué)之光輝，循夢(mèng)而行，無(wú)論是科研的“高原”還是育人的“珠峰”，她都會(huì)心懷希望，穩(wěn)步攀登。