APP下载

踏实、创新,勇克难关

2015-06-29徐强

海峡科技与产业 2015年3期
关键词:气候变化海洋大学

徐强

南北极气候系统在全球变化中起着极其重要的作用。全球变暖背景下,极地区域将前所未有地为人类提供航道便利,提供其它区域可能枯竭的自然资源,成为可产生重大经济效益的区域。但是,人类对复杂的极地大气-海洋-冰相互作用以及进而导致全球气候变化和高纬海洋生态系统变化的过程极度缺乏了解,所以极地气候系统的研究已成为全球变化研究领域的热点。近年来,在该领域的研究成果中,特别值得一提的是关于最被我国大众熟知的极地科考船“雪龙”号于2014年1月初在执行我国环南极大陆考察航行任务时,被冰封4天的气候因素的研究。这项研究成果的领军人物就是本文的主角——著名大气海洋模型专家和气候变化研究专家、南京信息工程大学极地气候系统与全球变化实验室主任王召民教授。

2014年1月初,“雪龙”号极地科考船执行我国环南极大陆考察的航行任务时驰援受困于南极的俄罗斯科考船“绍卡利斯基院士”号,在成功营救52位科学家、学生、教育工作者和记者后被冰封4日。事件发生后,王召民教授即带领英国南极局和中国极地研究中心的科学家们,对冰封的原因展开了研究。6月17日,王召民教授带领的这支研究团队在世界著名科学杂志《自然》(Nature)出版的《科学通讯》(Scientific Reports)发表了相关研究论文《气旋引起的极端南极冰情的快速形成机理》,论文的研究结果将为未来应对类似突发国家安全事件提供决策参考。

投身气候学研究三十多年,王召民一步一个脚印,踏实中不断创新,硕果累累,走过了一段属于自己的光辉岁月。

扎实的科研历程

王召民1980年求学于南京大学气象系(现南京大学大气科学学院),在这里学习工作了15年。南京大学气象系创建于1944年,是国内最早创建的气象学系,是我国大气科学研究和高层次人才培养的主要基地之一,也是我国理科基础科学研究和教学人才重要的培养基地之一。在南京大学,王召民完成了本科、硕士阶段的课程和研究,师从现年95岁高龄的黄士松教授。

黄士松教授是我国著名的气象学家和气象教育家,在我国季风体系研究方面有许多开创性成果,曾长期担任南京大学气象系主任,为我国气象事业培养了大批栋梁之材。王召民在此学习期间成绩优异,1987年硕士毕业时获得了南京大学颁发的“杰出研究生”奖,并随后留校任教8年,为后来的科研、教学工作打下了坚实的基础。

1995年9月,王召民留学于全球著名的加拿大麦吉尔大学攻读博士学位,随后在这里从事博士后研究。享有“北方哈佛”之称的麦吉尔大学,以极其严谨的学风著称,是加拿大最古老的四所名校之一,在国际上极富盛誉,曾连续六年位列全球大学排名前20,同时也是加拿大最难申请的大学。王召民就读于该校大气海洋科学系,师从Lawrence Mysak教授。

Lawrence Mysak教授是世界著名的物理海洋和气候学家、国际海洋物理科学协会前主席。作为加拿大皇家科学院院士,曾在1993年到1996年期间任加拿大皇家科学院主席,是加拿大勋章的获得者,也是麦吉尔大学首次评选的麦吉尔大学历史上三位最杰出教授之一。他还是美国地球物理联合会会士、美国气象学会会士、加拿大气象海洋学会会士、欧洲地球科学联合会荣誉委员、欧洲科学院外籍院士等。在麦吉尔大学学习期间,王召民曾获得麦吉尔大学北京纪念奖,1997年至1999年两次获得麦吉尔大学奖励最优秀研究生的Major Fellowship奖学金,博士毕业时获得杰出毕业生奖和麦吉尔大学Max Dunbar海洋奖。2001年王召民博士后研究结束后,成为麦吉尔大学大气海洋科学系的副研究员。

攻读博士学位期间以及随后的研究阶段,以王召民为主并在他的带领下,开发了一个中间复杂程度的地球系统模式(即McGill Paleoclimate Model),这是一个在国际上得到高度认可的著名的麦吉尔气候模式,是许多国际上中间复杂程度地球系统模式比较项目的重要组成部分。这个模式几乎都是由王召民独自一人开发的,这样的研究在世界上也是极其罕见的,在国际学术界产生了很大的反响,他由此成为该领域的佼佼者。在做博士后研究期间及成为该系副研究员后,王召民继续发展了这一模式,并通过采用这个模式以及考虑一个相互作用的动力植被模式,研究冰期触发阶段冰川快速生长、冰山释放、温盐环流对气候变化的非线性响应,大西洋经向翻转环流稳定性、气候突变、全新世气候变化和未来气候变化,进一步推进了这些方面的研究。

在麦吉尔大学学习、工作期间,围绕这一模式的发展与应用,王召民在国际一流学术期刊上发表了20篇论文,这些研究成果吸引了许多学术界内科学家来麦吉尔大学访问,不但确立了王召民在地球系统模拟研究方面的领先地位,也帮助麦吉尔大学在气候变化和未来气候研究方面在世界上占有了重要位置。对此,比利时鲁汶大学教授、世界著名气候学家、前欧洲地球科学联合会主席A.Berger教授也表示,归功于王召民的贡献,使麦吉尔大学的地球系统模式在国际上享有了声誉。

2006年,王召民获得英国南极调查局永久科学家职位,成为该局的终身研究员,并在这里把研究的重心转到地球系统科学领域最具困难的挑战之一——南半球大气-海洋耦合系统的数值模拟,研究这个独特的大洋在全球气候变化中的作用。这个研究领域对全球变化研究者来说是一项极其重要而困难的挑战,因为在全球变化研究方面,科学家们越来越清楚地认识到,南半球气候系统的许多未知过程严重影响了他们理解和预测全球气候变化的能力。他在这一领域的研究结果,对未来气候模式的发展以及预测未来全球环境变化都将起到非常重要的作用。由于他在南半球气候系统研究领域的突出贡献,他被特别邀请在2011年澳大利亚墨尔本举行的国际大地测量和地球物理学联合会(简称IUGG)大会上做特邀报告。

IUGG是一个国际性的顶级学术组织,成立于1919年,现有国家会员78个。IUGG大会每4年举行一次,是地球环境科学领域最高级别的国际会议。2009年在蒙特利尔召开的IUGG海洋-大气-冰冻圈联合大会及2011年在墨尔本召开的IUGG大会上,王召民均作为主要组织者和参与者参与这些重要会议,他也是第一个被邀请在IUGG作有关南大洋报告的华人。

王召民长期活跃于国际学术前沿,在一系列国际著名杂志上发表了30多篇非常有影响力的SCI论文,王召民还获得2000年加拿大气象海洋学会颁发的最佳博士论文奖(Tertia M.C.Hughes 纪念奖),2003年获得日本海洋学会颁发的日高奖(Hidaka奖)。他多次参与组织国际学术会议,担任国际杂志评审,2012年被邀请成为政府间气候变化委员会(简称IPCC)第五次评估报告的评审专家(IPCC是由世界气象组织和联合国环境规划署于1988年建立的政府间气候变化专门委员会,其作用是在全面、客观、公开和透明的基础上,对世界上有关全球气候变化的最好的现有科学、技术和社会经济信息进行评估)。他还是德国、瑞士和比利时等国家科学基金会特聘评审专家,并且还担任国际南大洋气候和生态系统科学指导委员会委员、国际南极气候变化专家组成员。

2012年1月,已经具有丰富的大气海洋模型开发与应用经验的王召民回到国内,成为南京信息工程大学的一名教授,于2013年10月发起成立了南京信息工程大学极地气候系统与全球变化实验室,现担任该实验室主任。在培养人才的同时,他希望自己的研究工作能够对我国研究两极和全球气候变化、开发远洋渔业和其它海洋资源,发展我国具有自主知识产权的先进的全球大洋和深海海洋环流模式和地球系统模式,及对理解我国气候变化与极端天气事件有所贡献。

丰硕的科研成果

地球系统模式是人类认识地球气候系统演变规律和预测其未来变化不可替代的工具,世界主要发达国家都投入大量人力物力开发先进的地球系统模式;南北极地理位置遥远,气候恶劣,复杂的大气-海洋-冰动力和热力过程及其相互作用是观测、理论和数值模拟研究面临的巨大挑战,给预测未来全球气候和海平面变化带来巨大的不确定性。面对困难,王召民从来都是一个主动发起挑战的人,三十多年投身气候学领域的学习、研究,这些挑战已让他收获了丰硕的科研成果。这些高水平研究成果主要体现在两个方面和两个10年阶段。

1.中间复杂程度地球系统模式的开发与应用 (1996~2005)

王召民于1996到2005年间,作为主要开发者和领导者,在加拿大麦吉尔大学开发研制了一个中间复杂程度地球系统模式,研究复杂的大气-海洋-(海,陆)冰-陆表物理和生态过程相互作用。主要研究成果包括:利用这一模式研究了大冰期触发阶段陆地冰快速生长的机理;研究了大西洋海洋环流对全球气候变化的非线性响应;研究了大西洋经向翻转环流的稳定性与气候变化的关系;于2006年发表在国际顶尖杂志Paleoceanography的代表性成果之一阐述了由大西洋海洋环流失稳引起全球气候突变的物理机制,指出现代气候背景则不具备这种导致大西洋海洋环流失稳的条件。

2.极地气候系统与全球变化研究(2006~2015)

中间复杂程度地球系统模式的开发与应用研究让王召民充分认识到极地气候系统在全球变化中的重要作用,也认识到极地气候系统数值模拟是人类在理解全球变化方面面临的巨大挑战。从2006年至今,王召民的研究重心转移到全球变化研究最前沿领域——极地气候系统变化与全球变化相互作用。在近10年的时间里,他研究了世界上最复杂的耦合气候模式和分析最新极地气候系统观测结果,来理解极地大气-海洋-冰复杂的动力学和热力学过程以及它们与全球变化的关系。代表性研究成果包括:南半球西风带对全球变暖和南极臭氧洞的响应;南大洋绕极流对气候变化的响应;南半球亚极地环流的空间结构和变化机制;南大洋中尺度涡旋在南大洋环流变化中的关键作用;极地气旋引起的极端南极海冰状况快速生成机理。

学界的高度肯定

扎实的学科基础,严谨的治学态度,不仅让王召民在自己的科研道路上收获颇丰,也受到学界内的高度肯定和赞誉。

王召民在麦吉尔大学的导师、世界著名物理海洋和气候学家Lawrence Mysak教授评价他是自己在麦吉尔大学所带的博士生中非常优秀的一位。正因为王召民的研究,使麦吉尔大学在古气候和未来气候研究方面在世界上占有了重要地位。在合作方面,Lawrence Mysak教授盛赞王召民是一位非常优秀的合作者,有非常正面的态度,非常善于处理人际关系,总能回答研究生们在科学研究方面的各种问题,是一个非常值得得到各方全面支持的科研工作者。

著名科学家、前欧洲地球科学联合会主席、比利时鲁汶大学教授A.Berger与王召民相识十几年,高度肯定他杰出的科学研究能力,认为他具备捕捉地球系统或气候系统科学领域重要科学问题和探索这些问题背后机制的卓越能力。在交流方面,A.Berger教授同样给予王召民很高的评价,称赞他是一个很好的演说家,总能以令人非常感兴趣并很清楚的方式报告他的研究成果,善于与他人交流,有足够的能力担当一个团队中的领导角色。A.Berger教授确信,王召民会作为一个领导者,为中国的全球变化研究做出显著的贡献。

“千人计划”入选科学家、加拿大首席科学家、魁北克大学终身教授彭长辉认为,王召民不仅在学术领域有重要建树,还具有很好的组织协调能力,在做人方面也堪称典范,是我国在海外为数不多的、杰出的大气海洋模型专家。我国目前非常缺少地球系统模式方面的人才,王召民的研究有利于提升我国地球系统模式、全球气候变化和碳循环领域的研究水平,对我国开发研制下一代高水平高分辨率地球系统模式有重要使用价值。同时,作为学科领军人物,王召民长期在国外的工作经历将为国内学科的发展带来新的思路,培养出更多优秀的青年学术骨干,进一步提升相关学科的实力和水平,为中国及国际的全球变化和发展地球系统模式研究做出重要贡献。

未来的规划和展望

提到未来的规划,王召民表示,主要包括人才培养和学术研究两方面。关于人才培养,他认为老师和学生是平等的,我们国家的教育应当从小就培养学生与老师的平等意识,只有不惧权威的学生才有可能超越前人;他还鼓励学生们积极思考,带着问题去学习才是高效的学习方式;要树立远大目标,并敢于大胆创新。他不但鼓励学生攻克难关,同时非常注重学生的科研兴趣,认为兴趣可以让人全身心地、长久地投入到科学研究中;与此同时,王召民也充分利用起他广泛的国际科技合作联系,建立起研究生多国联合培养平台,输送研究生们至国际名校交流和学习,直接将学生的科研视野拓展至国际科研的最前线。

南北极近几十年来呈现出相反的气候变化,其成因和对全球气候系统以及我国气候和极端天气的影响亟待研究。高纬海洋生物资源丰富,但极地大气和海洋环流变化对海洋生态的影响研究需要大气科学家、物理海洋学家和海洋生态学家加强合作,以确保海洋生物资源的可持续开发。耦合的气候和地球系统模式是理解人类生存环境变化和预测未来的重要手段,但极地过程的模拟急需改进和完善,以提高人类预测未来生存环境变化的能力。所以在学术研究领域,王召民教授将继续积极努力参与提升我国极地气候系统与全球变化研究水平。中国在极地气候系统的观测中需要与国际同行开展广泛合作,王召民教授将利用在国外工作多年的有利条件,积极参与中国极地考察和科学研究等方面的国际交流活动。王召民教授目前正带领团队承担一项国家重大基础研究课题,研究北极气候变化及其对全球和我国气候和极端天气的影响,这将有利于有关部门及早制订相应的对策和措施,增进对全球气候变化可预测性的了解,为国家制定经济发展规划等宏观决策,以及在国际事务(如“极地极端天气”预测、“极地经济航道”协议等)中增加话语权提供科学依据。

猜你喜欢

气候变化海洋大学
《应对气候变化报告(2022)》发布
《大学》
48岁的她,跨越千里再读大学
气候变化与环保法官
气候变化:法官的作用
爱的海洋
第一章 向海洋出发
应对气候变化需要打通“网关”