张义军:离雷电最近的人
2017-05-23吕凤茹
吕凤茹
今年的5月5日是立夏。这个节气意味着炎暑将临,雨水增多。夏季的雨往往伴随雷电,而雷电经常带来财产损失甚至人员伤亡。因此,做好雷电防护十分重要。
今年“全国五一劳动奖章”获得者中有一位就是研究雷电科学的,他就是中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研究员张义军。
张义军一直从事大气电学研究工作,既能把握雷电研究的科学前沿,又能围绕社会公共安全急需解决的雷电灾害防御中的关键科学问题开展研究。他牵头组建了中国气象科学研究院“雷电物理和防护工程”实验室,进一步提高了我国雷电领域的科研实力和雷电业务的科技支撑能力。2001年开始享受国务院政府特殊津贴,2010年获“全国优秀科技工作者”称号,2011年获第二届邹竞蒙气象科技人才奖,2016年获国际雷电防护委员会(ICLP)突出贡献奖。
厚积:走好一段必经的路程
张义军1986年毕业于河北师范大学物理系,那时还不像其后考研的那么多,大学毕业直接参加工作的占绝大多数。他并没像绝大多数同学那样等毕业后由国家分配工作,而是报考了中科院兰州高原大气物理研究所的硕士研究生。
1989年張义军按期取得了硕士学位,留在研究所从事大气电学研究工作。从助理研究员到副研究员再到研究员,他课题接了不少、项目做了很多,其中印象深刻的是由导师带领下完成的“人工引发雷电与雷电物理研究”,他在项目完成人中排名第二,该项目获得了中科院科技进步二等奖。
记者采访他时,请他讲讲当时的经历,比如遇到的困难和克服的办法,等等。张义军认真地想了想,之后又淡然地笑一笑。在他的记忆中,就没留下太多的印象:“搞科研没有一帆风顺的,但也没有特别之处。”
真是有一种“从来不怕科研难,千艰万苦只等闲”的气度。其实,我从他团队的一名科研人员了解到,雷电学科以实验为主,声、光、电、磁各种信号要实现同步要互相协同,试验系统需要自己搭建,特别是雷电观测专用设备更要自己动手做研发。更为艰苦的是做野外观测,电闪雷鸣多发于夏季,夏季的天儿又是孩子的脸,说变就变,一会儿是烈日炎炎曝晒,一会儿就是大雨倾盆瞬间被淋成落汤鸡。他自己就有几次在野外观测时,由于劳累导致低血糖,浑身无力,双手发抖,只好到附近农户家讨吃的。
采访中,张义军只字不提自己的成绩和贡献,只谈及了自己在工作几年后又读了在职博士,当时做这个决定就是觉得应该读。现在回过头来看,读博士还是必经的训练,对提出研究方向和把握研究方法都是一种专业训练。
30岁到40岁,张义军在中科院兰州高原大气物理研究所刻苦地学习努力地工作,学业和事业都取得了成绩,为他今后的发展打下了坚实的基础。他说,这一阶段,让他受益匪浅的是随时总结,研究成果不仅体现在课题结题上,还体现在发表论文的数量和质量上。
发力:建好一个有效的平台
广州野外雷电试验基地是张义军从2004年调到中国气象科学研究院后力主并推动建立的。试验基地选在广东省,主要是广东雷电活跃。基地由人工引雷试验场、雷电观测站和高建筑物雷电观测站3个部分组成。
从选址、建设、选购设备到系统搭建,张义军倾注了大量心血。基地从2006年开始发挥作用,张义军带领他的团队成员与广东省气象局的科研人员一道持续不间断地开展“广东闪电综合观测试验”,获取了丰富的、高质量的人工触发闪电和自然闪电观测资料,积累了丰富的雷电科学实验数据,在雷电科研和应用方面取得了一批创新性的研究成果,与此同时,积极开展与国内外的交流合作。
采访张义军时,谈到了试验基地。他说,过了“五一”,团队的科研人员就要进驻基地了。每年,大家都要在基地工作3至4个月的时间。即使在广东这一雷电活跃的地区,能观测到并有效采集数据的自然闪电还是太有限了,不能满足研究的需求。为此,在试验基地,一项很重要的工作是进行人工触发雷电。10多年来,张义军的团队成功人工引发雷电107次,这一数量仅次于美国。在这一过程中,发展完善了人工引发雷电技术,获得了大量宝贵的观测资料,为雷电研究和雷电灾害防护技术的发展提供了有效的手段,有力地支撑了雷电物理与防护工程实验室的研究工作。
人工引发雷电,通俗地讲就是通过技术手段将闪电引到一定的区域发生。实施时,观测人员距雷击的地点是90米。所以,张义军和他的团队被称为“离雷电最近的人”。
在进行人工触发雷电试验时,有两次他们离雷电更近,近到雷电就打在几米外。张义军说:“雷电是自然现象,自然的力量是巨大的,令人心存敬畏。我们进行观测研究,是有被雷击到的危险的。但分析雷电的发生发展物理过程,研究雷击机理,研发防雷新方法和新技术,从而减少雷电带来的人员伤亡和财产损失,其价值又非常大。这是支持我们在科研路上努力前行的动力。”
支撑:带好一支向上的团队
张义军作为雷电物理与防护工程实验室主任和雷电科学研究领域的领军人物,带领着一个由十几人组成的团队。这个团队以年轻人为主,80%具有博士学历,积极向上,思维活跃。
张义军在组建这支队伍时,特别注重结构和梯次,到具体的每个人,首先看品质,其次看才能。“雷电是个实验型学科,必须协同才能做好,单凭一个人单打独斗很难走远。”
郑栋是这支队伍中的一员,硕士和博士都是跟张义军读的,毕业后,留在了这个团队搞科研。对于张义军培养人才,他有比较深的感触:“张老师性格非常随和,他最大的特点就是不给人压力,但能给人动力,总是能激发我们一路向上。团队里每个人的大方向都是一个学科,但又有各自的小方向,团队的课题能给个人项目以支撑,个人项目又能为团队研究作贡献。作为领军人物,张老师引领了方向,还给年轻同志创造了机会。”
张义军不仅组织建立了国内唯一的雷电野外试验基地,发展了人工触发雷电技术,使获取的闪电数据资料更丰富完整系统,还组织研发了我国第一个专业雷电临近预警系统,支撑了雷电预警业务服务,在G20峰会、北京奥运会、上海世博会、纪念抗日战争胜利70周年大阅兵等国家重大活动期间提供了重要的雷电预警气象服务保障,同时在森林防火、航天发射、旅游区等多部门得到有效应用。科研平台搭建起来了,科研队伍培养出来了,科研成果体现出来了,国际影响力显现出来了。在这一过程中,张义军是引领者、设计者、组织者,同时,也是深入其中的亲力亲为者。他主持了多项国家和部门的科研及业务项目,发表科研论文2 5 0 多篇,其中S C I 8 0 余篇,出版专著3部。
雷电监测,雷电预警,雷电防护,张义军带领的这支队伍承担的在研课题项目多达20个。过了立夏,雷雨天气就开始了,他们也进入高度紧张的工作状态了。
随着雷电监测技术和手段的进一步发展,雷电研究拓展得更深更宽,雷电预警和防护会有更好的效果和更广泛的应用。对此,张义军和他的团队信心满满。