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扎根西北,探究大气变化机理(讲述·弘扬科学家精神·前沿领域的创新故事③)

时间:2024-09-18 14:18 | 栏目:科技 | 点击:

扎根西北,探究大气变化机理(讲述·弘扬科学家精神·前沿领域的创新故事③)

 

  黄建平院士(中)带领学生在野外科考。
  兰州大学供图

 

  人物小传

  黄建平,1962年出生于青海西宁,中国科学院院士、兰州大学大气科学学院教授。他长期扎根西北,专注于半干旱气候变化机理和预测研究,带领团队建立了我国首个半干旱气候与环境综合观测平台,研制了适用于极端恶劣条件下作业的移动监测系统,攻克了同时探测不同时空尺度环境污染与气象灾害的技术难题,取得了一系列原创性成果。曾获国家自然科学奖二等奖、高等教育(研究生)国家级教学成果二等奖、首届全国创新争先奖等。

  在兰州大学2024年新入职教职工岗前培训班的一次分享中,一张张徒步荒漠、攀登高原、穿越冰川的照片在屏幕上接连呈现,照片里的这些人并非探险队员,而是中国科学院院士、兰州大学大气科学学院教授黄建平带领的团队。

  大气,看不见、摸不着,为何要组队前往环境恶劣之地观测?20多年来,黄建平带领团队扎根西北,专注于半干旱气候变化机理和预测研究,揭示出一系列气候变化奥秘。从团队中成长起来的青年学者,很多已成为大气科学专家,在不同细分领域取得了新成果。

  冒雨踏雪、人拽肩扛,在山顶上建设综合监测平台

  1978年,16岁的黄建平考入南京气象学院(现为南京信息工程大学),从此投身大气科学研究。毕业后,黄建平先后进入福建省气象科学研究所、中国科学院兰州高原大气物理研究所与兰州大学工作和学习,成为兰州大学首位气象学博士。

  博士毕业后,为了紧跟科技前沿,黄建平又先后前往北京大学及国外高校继续深造和工作。在国外时,随着科研能力的提升与眼界的开阔,回到国内从事研究的愿望也越来越强烈。2004年,黄建平回国担任兰州大学大气科学学院院长。

  兰州地处西北内陆,毗邻青藏高原,地处干旱区和湿润区之间,是研究气候变化的天然试验场。

  有了“试验场”,还得有双“能透视的眼睛”——综合监测平台。“想要获得好的研究成果,就必须拿到第一手的观测数据。”黄建平说。

  曾经,气象观测多是单要素观测,但气候变化因素复杂繁多,若能把各个要素整合起来,就会提供更有价值的数据。“就像用一台X光机透视大气,需要把不同时间和尺度的观测集中在一起。”黄建平说。

  经过反复测定,兰州大学榆中校区的萃英山进入黄建平的视线,这里海拔1970米,有适宜观测的自然条件。但对于建设者和观测者来说,这里的工作条件却很艰苦。

  那时的萃英山,上山的路没硬化,只有几条土路、约600级高低错落的临时台阶……黄建平带领几十个人,人工搬、小车推,小的器件就一个人背,大的设备就一起抬,冒雨踏雪、人拽肩扛搬运设备,建设观测站。

  从2005年5月起的几个月时间里,30多台观测设备被运到山上,大家一边组装、一边观测。最终,占地100亩的“兰州大学半干旱气候与环境观测站”成功建成,成为我国西北地区首个具有国际水准的综合监测平台,填补了西北地区气溶胶、云、降水、陆—气相互作用等长期连续综合集成观测的空白,开启了我国半干旱气候变化的系统监测研究。如今,观测站的设备已超过100台,观测站面积也拓展到了200多亩,观测成果不断涌现。

  追着沙尘跑,在沙漠边缘积累极端天气研究数据

  沙尘暴的形成机理是什么?不同地区的沙尘暴有何区别?为了研究沙尘暴及其背后的大气科学原理,黄建平带领团队一次次“追着沙尘跑”。

  2008年,黄建平在甘肃省白银市景泰县的野外找到了一处观测地,这里地处黄土高原与腾格里沙漠过渡地带,常年干旱缺水。在接近沙漠的地区,沙尘颗粒相对纯净,有利于对比验证监测数据,综合考虑距离、风速等因素,黄建平把这里确定为沙尘观测地。一个帐篷轮流值班、一座废弃农场当作宿舍……在这样的条件下,黄建平和学生们一待就是3个多月,积累了大量的观测数据。

  渐渐地,开展极端天气相关的环境气候监测成为团队的一项常规性工作。2010年春季,黄建平又带领团队来到甘肃省武威市民勤县,在巴丹吉林沙漠边缘建起了一座移动观测站。

  在黄建平的回忆中,在民勤县的观测,一边要“盯着沙尘”,另一边也要“躲着沙尘”。好几次,沙尘暴来得过快,来不及关闭室外的仪器,黄建平就要带着学生们就近找掩体躲避。沙尘暴过后,观测站里,床铺上、仪器设备上都覆盖了一层厚厚的沙土。但正是由于沙尘暴突然来袭,设备完美捕捉到了沙尘暴演化的全过程,为研究我国西北地区典型沙尘暴现象提供了宝贵的基础资料。

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