动态

我国将助力构建无缝隙地球系统预报

3月28日，首届世界气象中心研讨会在北京召开，来自世界气象组织（WMO）的9个世界气象中心、区域专业气象中心以及WMO基本系统委员会、大气科学委员会的代表和专家参加。中国是目前设在发展中国家唯一的世界气象中心。

国家气象中心主任、首届世界气象中心研讨会中国首席代表王建捷说：“本次会议的目的，就是在世界气象组织的框架下共同努力，一起面对挑战，来构建无缝隙的地球系统预报。”他认为，在构建无缝隙的地球系统预报中，更重要的是帮助缺乏技术支撑的欠发达国家，给它们提供更有效的预报和服务。“我们要从技术方法上、从工作机制上来探讨怎么在WMO的框架下帮助欠发达国家提升气象预报能力。”

中国“风云四号”A星正式投运，为70个国家和地区提供气象资料。

WMO世界天气研究计划处处长Paolo Ruti认为，发达国家面临着信息过载的问题，而发展中国家因为缺乏技术支撑，高科技产品的使用和信息处理都存在困难，所以这将是无缝隙预报在WMO框架下加以推动的重点和难点所在。

WMO基本系统委员会副主席、中国气象局副局长矫梅燕指出，加强地球系统观测和预报以及推进针对性研究是WMO未来4年的工作重点。她鼓励在世界气象中心之间建立协调机制，开展示范项目，加强科研与业务的结合，进而推进无缝隙全球资料处理与预报系统的实施，为防灾减灾、发展中国家气象能力建设、人道主义救援等提供有力支撑。

我国首次实现全谱段高光谱卫星对大气和陆地观测

近日，我国自主研发的多谱段集成红外探测器为核心器件的“高分五号”卫星正式投入使用，用全谱段高光谱卫星对大气和陆地进行综合观测，在国际上尚属首次。

“高分五号”是国内光谱分辨率最高的卫星，可实现多种观测数据融合应用，为中国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业提供高质量、高可靠的高光谱数据，在中国高光谱分辨率遥感卫星应用方面具有示范作用。“高分五号”搭载的全谱段光谱成像仪和大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪的核心红外探测器组件均由我国自主研发。

全谱段光谱成像仪是我国高分辨率多光谱遥感相机中光谱范围最宽的载荷，覆盖可见、近红外、短波、中波、长波共12个波段。其中，长波四谱段分裂窗空间分辨率达到40米，为国际民用卫星最高。该载荷在环保、国土、气象三大领域的水体热污染监测、重点湖库水华和水质监测、内陆大型水体水质监测、植被覆盖度信息提取、矿物信息提取、植被长势监测、青藏高原典型冰川群及北京积雪监测、干旱遥感信息提取、局地高温监测等业务应用产品测试中取得了良好的效果。

大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪是国内首台掩星观测模式的大气探测载荷，是国内光谱分辨率最高的光谱探测器。基于大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪数据，气象用户完成了大气成分遥感监测与评价应用示范，通过对多轨数据的精确反演，获得了南极地区上空痕量气体的垂直廓线产品。

科学家首次让原子伴着光子“跳舞”

中国、美国、澳大利亚三国科研人员组成的联合研究团队，首次在实验中让原子伴着光子“跳舞”，并揭示了这种“舞蹈”的“音乐节奏”。相关研究成果已发表于国际物理学权威期刊《物理评论快报》。

这个由中国科学家领衔的研究团队，利用涡旋光和原子相互作用，将超冷原子缓慢地旋转起来，实现了旋转的原子和涡旋光之间的相干耦合，即超冷原子的自旋—轨道角动量耦合效应。这是科学家首次在实验中实现自旋—轨道角动量耦合的稳定状态。

先前科学家主要利用光场或磁场等外场对超冷原子进行搅动来制备涡旋，原子的旋转与外界搅动之间并不发生相干耦合。此次科学家们利用带有涡旋的光驱动原子两能级间发生跃迁，在这个过程中，将光的涡旋相干地转移给原子。

在实验中，原子的状态可以分为3种：自旋向上的原子转而自旋向下的原子不转；自旋向上的原子不转而自旋向下的原子转；两种原子朝相反方向旋转。通过控制光的强度和频率，可以操控原子体系旋转的状态。“这就好比两个人在舞厅跳舞，而光场代表音乐，在不同的音乐节奏下，两个人以不同的旋转方式翩翩起舞。”参与实验的科研人员说。最终，他们首次从实验上获得了这一耦合体系的基态相图，即“舞蹈”的“音乐节奏”。科学家们在这次实验中所采取的方法将为研究超冷原子体系的相变和非平衡动力学行为提供新的途径。

科学家发现寨卡病毒传播新途径

3月22日，中国科学家在《自然—通信》发表研究，发现在病毒污染水体中孵化的蚊子，可直接感染寨卡病毒。

流行病学调查显示，感染者血液中会含有一定的寨卡病毒，但单位血液中活病毒颗粒数含量较低，约为102～103pfu/ml。如果通过叮咬途径，仅有少量蚊虫能从感染者那里获取病毒，因此经典途径难于在短时间内让疫情急剧扩散，病毒扩散异常迅速可能另有原因。

中国科学家将目光转移到了病毒携带者的尿液上。先前研究表明，寨卡病毒可随尿液排出体外，病毒颗粒数量约为10～20pfu/ml，和血液中的病毒量相比更低，但威力也更大。会飞之前，蚊子从卵到幼虫再到蛹的几个成长阶段都发生在水中。科学家通过实验发现，即便寨卡病毒携带者的尿液中仅存在少量病毒颗粒，也可以成功让蚊子的幼虫被感染。这导致寨卡病毒的传播效率大大提高——从人体血液中感染病毒的过程被省略，蚊子可在幼虫时期从被污染的水体中获取病毒，并在成年后通过叮咬继续传播。

寨卡肆虐可能另有原因

这项研究具有巨大的公共卫生意义，针对寨卡病毒进行防控时，今后可以通过加强污水处理等方式，达到更好的防控效果。此外，寨卡病毒出现新的传播路径可能不是孤立现象。科学家针对黄热病及裂谷热等蚊媒疾病的研究，在感染者尿液中也检测到了活性蚊媒病毒。在此基础上展开合作，科学家可进一步探明蚊媒病毒的传染机制，从而为公共卫生防控提供更好的策略。

中国科学家发现新型手性费米子

中国科学家发现了三维材料CoSi中存在新型手性费米子的确定证据，相关研究成果于3月20日发表在Nature上。

手性是指一个物体与其镜像不能重合的现象，比如我们的双手，左右与右手不能重合。在相对论物理中，手性是指无质量粒子的自旋和动量方向平行或者反平行，尽管90年前理论预测了存在无质量手性费米子——外尔费米子，但它们作为基本粒子的存在尚未经过实验证实。

现有的理论已证明，在“固体宇宙”中还存在着多种类型的除外尔费米子以外的手性费米子以及相关的材料，但直接的实验证据仍然缺乏。在众多关于新型手性费米子的理论预言中，过渡金属硅化物CoSi属于能带结构比较理想的材料。也正因如此，该材料引起了国际多个研究团队的关注。

由于CoSi是三维材料，传统的解理方法获得的表面无法满足实验要求。中国科学家借助“抛光—轰击—退火”的方法，经过长时间的不断摸索，终于在CoSi单晶样品上得到原子级平整的表面，并在上海光源“梦之线”观测到清晰的体态和表面态能带。实验结果显示在体布里渊区的中心和角落处存在体态能带简并点，并通过分析表面态确定了简并点处存在手性的费米子，这与理论计算结果高度吻合。

此次发现外尔费米子之外的新型手性费米子不仅是拓扑半金属领域上的突破，也可以为探索手性费米子相关的物理现象提供更多的途径，具有重要的科学意义和应用价值。