气象研究是传承也是热爱

刘旭

“东风急，备斗笠，风急云起，愈急必雨。”“南风暖，北风寒，东风潮湿，西风干。”从古至今，气象与人们的生活有着千丝万缕的联系，人们也从生产生活中摸索出了一系列反映气象的谚语。

气象瞬息万变，经常引发一系列灾害问题，不仅给人类的生命财产和国民经济建设及国防建设等造成直接或间接的损害，甚至会造成大量的人员伤亡。因此，气象研究至关重要。

在中国，远在3000年前，殷代甲骨文中已有关于风、云、雨、雪、虹、霞、龙卷、雷暴等文字记载，还常卜问未来10天的天气（称为“卜旬”），并将实况记录下来以资验证。现如今，随着科学技术的发展，气象观测仪器的发明，探测手段、通信装备及计算工具的发展，人类对大气现象的探索逐渐深入，并逐步发展为气象学。

南京信息工程大学大气科学学院校聘教授虞越越从事气象研究多年，在全球大气质量环流及平流层—对流层耦合、冬季寒潮的短期和次季节预报等领域取得了一系列优秀成果。作为一名青年气象研究工作者，她始终谨记自己身上所肩负的职责，在这一领域奋力前行着。

气象学研究的传承

虞越越与气象学的缘分由来已久。因为父亲是一位气象工作者，所以她童年大部分时光都是在气象观测站度过的。闲暇时，父亲经常给她讲述如何看云识天，如何预报天气，从那时起她就对气象产生了浓厚兴趣。

因为父亲是气象人的缘故，同学也经常会向虞越越询问天气状况，但有时天气预报的不准确也难免会引来大家的吐槽。因为亲身接触到气象观测，虞越越深知：准确预测天气，绝非易事。至今，仍有很多人在质疑天气预报不准确，甚至抱怨天气预报是胡扯，调侃气象专家是“砖家”，这些都给虞越越带来了深深的触动。

“其实大众对于气象预报的难度是不了解的。大家都觉得人工智能、数据挖掘领域非常高端，但是细细想来，让一个人的大脑去识别一张脸、学会一种技能并不困难，但是凭借一个人的大脑是绝对无法预测天气、气候的。即使是基于那么多伟大科学家的智慧凝聚而成的理论、加之运用现代如此发达的科学技术与装备，仍然不能对天气与气候做到精确预报，还需要更多的气象工作者深入其中做大量的工作，气象预报的难度可见一斑。”虞越越说。

而她从事气象学研究的初衷也正在于此。她希望能通过自己的努力，为气象事业做出贡献，哪怕带来很小的进步，她也愿静心于此。此外，她还希望在大众面前为气象事业正名，为气象科普做一些工作，提升老百姓对气象工作的理解，减少无端的质疑，提高气象工作者的幸福感、成就感和社会满意度。

以此作为前行的目标，虞越越的每一步都走得坚定而踏实。2006年，她考入了享有“中国气象人才摇篮”之称的南京信息工程大学，并顺利获得了大气科学学士学位。之后，她被保送到中国科学院大气物理研究所攻读博士学位，师从任荣彩研究员和吴国雄院士，在平流层—对流层相互作用领域研究中打下了坚实的基础。博士毕业后她选择了出国留学，在美国佛罗里达州立大学从事博士后研究，并取得了许多优秀的科研成果。

专注寒潮的次季节尺度预测

气象学博大精深，包含诸多研究方向。虞越越的主要研究领域是寒潮的次季节尺度预测，多年来，她将研究重点着眼于平流层的环流信号，开展了一系列探索。

次季节尺度的天气预测介于常规天气预报和季节预测之间，是搭建无缝隙、一体化气候预测系统的关键与挑战。世界气象组织以及国内外气象业务部门和研究机构一致认为，更好地认识与次季节尺度相关的物理过程、寻求次季节尺度可预报性来源、建立和发展次季节尺度预测系统，是大气科学领域未来研究的重点和难点问题之一。虞越越说：“次季節尺度的天气预测是一块硬骨头。在科学研究前线的我们，尤其是年轻科研工作者，就应该勇于啃这块硬骨头，做有利于业务预测的研究，创造实实在在的价值。”

在人口较为密集的北半球中纬度大陆地区，冬季的大范围极端温度事件是出现最为频繁、影响最为广泛的极端天气。如，2014年11月23日至30日，新疆在8天内遭受两次寒潮袭击，北疆阿勒泰、塔城、伊犁多地遭遇风吹雪，造成车辆人员被困，道路被迫实施封闭。多年来，这类寒潮袭击事件频发，而提升北半球冬季极端温度事件（尤其是低温事件）的次季节尺度预测水平，可大大提高其衍生、次生灾害的监测预警水平，为各级政府规划部署防灾减灾各项工作争取更多时间，避免或减轻灾害影响，具有重大的社会经济意义。

目前的研究指出，寒潮的次季节尺度变化来源主要有热带季节内变率和海表缓变信号、土壤湿度等陆面缓变信号、平流层信号。虞越越的博士导师任荣彩研究员和Ming Cai教授在平流层方面做了非常多优秀工作，而她也跟随他们的脚步走进了平流层动力学研究领域。

虞越越介绍，做平流层研究的气象工作者们存在一个共识，研究平流层，归根结底还是要回归到对流层以及地面的天气预报、气候预测问题上来。越来越多的研究证明数值天气预报模式对平流层的异常弱极涡事件、热带外地区的纬向平均温度等具有一定的次季节尺度预测能力，而平流层—对流层的紧密耦合关系为采用平流层信号进行地面天气气候异常的次季节尺度预测提供了可能。

在过去7年的研究工作中，虞越越主要围绕着一个物理意义较为直接、定量计算较为客观的大气经向环流模型——等熵大气质量环流展开，致力于平流层—对流层的动力耦合机理及其与寒潮低温的统计关系与本质联系的研究。在近期的研究成果（Cai et al. 2016）中，她开创性地提出了针对逐个寒潮低温事件次季节尺度预测的一个潜在的预报因子，即平流层向极地净输送的暖空气质量指数。进一步研究表明，该指数存在三大特性：具有一定的次季节尺度可预测性；通过具有深厚结构的大尺度波动与低层向赤道的极地冷空气质量输送相耦合，进而与逐个大范围极端温度事件存在联系；实时计算可行，可由业务预报模式的实时输出原始场直接计算得到。这三大特性为冬季北半球气温的次季节尺度预测提供了新思路：首先采用动力预测方法获得平流层大气质量环流强事件的发生时间、强度等次季节尺度预测信息（动力模块），然后结合平流层大气质量环流与大陆尺度寒潮低温事件的统计关系（统计模块），从而得到欧亚大陆和北美大陆中纬度地区寒潮低温事件的次季节尺度概率预报。

向着新的目标前行

2017年8月，虞越越正式结束了美国佛罗里达州立大学的科研工作，回到了祖国，决心立足于自己的母校——南京信息工程大学，继续开展科研工作。

“不能闭门做理论研究，科研成果要落到实处，才能发挥应有的作用。”虞越越始终坚信这一点。目前，虞越越科研的重心仍放在采用平流层信号对寒潮和降水的次季节预测工作上，并关注自己的研究成果在实际业务预报中的应用。回国后，基于之前的研究基础，虞越越申请了自然科学基金青年项目“基于平流层大气质量环流的北半球中纬度地区冬季地面气温次季节尺度预测方法研究”并顺利立项。此外，为测试平流层信号进行寒潮次季节尺度预测的可行性，从2014年10月起，虞越越就与佛罗里达州立大学Ming Cai教授及其团队进行试验性预报，迄今预报水平优异。现如今，他们仍在这一领域做大量的工作，为做出更为精确可靠的次季节尺度温度预测而努力。

同时，她还联合NASA的Patrick C. Taylor，佛罗里达州立大学的Ming Cai教授，研究与寒潮紧密相关的极地海冰的次季节—季节尺度变化。而这部分研究，也将是虞越越今后的另一个重点研究方向。此外，她还积极参与到其所在的南京信息工程大学资料同化研究与应用中心采用国内外大气探测和卫星资料进行青藏高原区域天气气候研究的工作中去，不断拓展自己的研究领域，努力寻求新的突破。

除专业研究外，虞越越还挑起了气象科普的担子。通过入驻“悟空问答”，她为大众解答气象方面的疑惑，让大众更能切实理解气象工作，了解更多的气象知识。

兼顾团队组建和人才培养

每一个优秀科研成果的诞生都离不开科研团队的支撑。在南京信息工程大学大气科学学院陈海山院长等领导的大力支持下，虞越越正在配合组建南京信息工程大学大气科学学院的平流层研究团队，希望通过团队合作的力量在该领域切实有效地开展科研工作。

科研之外，作为新教师的虞越越也将担负起培养人才的责任。教学方面，凭借多年的海外经历和出色的外语能力，她将承担南京信息工程大学雷丁学院的全英文授课课程《天气与氣候学概论》，真正站上三尺讲台，教书育人。科研方面，虞越越正在指导4名本科学生的毕业论文，今年将申请培养研究生。

虽然出生于1987年的她年纪尚轻，人才培养方面的经验不多，但虞越越有着自己的一套人才培养心得。因为和学生的年龄差距不是很大，平时和学生相处起来就像朋友一样。虞越越认为这种老师、学生之间像朋友一样的自然相处模式，在某些程度上更利于学生的成长。她表示，在这样的相处模式中，无论什么样的傻问题，学生都敢问，老师的某些观点和想法不恰当，学生也敢提出来讨论。在她看来，在培养研究生的初期，帮助找寻学生的研究兴趣、建立起他们的科研自信心、提高他们在科研过程中的自我效能感是最关键的。而走好了这第一步，学生接下来的研究工作将会自然而然、水到渠成。

此外，在研究生的培养过程中，相较于告诉学生做什么、怎么做，虞越越更倾向于引导学生自己去发现问题以及寻求解决问题的方法。她说：“今后的人才培养目标应该是培养灵动的、充满激情和活力的科研工作者，而不仅仅是一个编程、画图、写文章却没有独立思考能力的高效机器，这样才能使科学研究人员不被固有的程式所困住，挣脱藩篱，做出更多优秀的科研成果。”

志在气象，历久弥坚；薪火相传，任重道远。作为新一代气象人中的一员，虞越越立志要把这份对气象事业的热爱传承下去，为我国的气象事业尽一份绵薄之力！