研究，是件有意思的事兒
——記中國(guó)氣象科學(xué)研究院氣候系統(tǒng)研究所研究員左志燕

本刊記者 范燕燕 石艷美

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

左志燕，中國(guó)氣象科學(xué)研究院氣候系統(tǒng)研究所研究員，第3批國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才入選者。她從事東亞氣候變異和季風(fēng)、氣候變化、陸氣相互作用、短期氣候預(yù)測(cè)等研究多年，在陸面過(guò)程對(duì)中國(guó)氣候和亞洲季風(fēng)變異的影響等方面取得了顯著創(chuàng)新性成果。這些成果對(duì)深入認(rèn)識(shí)中國(guó)氣候和亞洲季風(fēng)變異有著重要的學(xué)科意義和實(shí)用價(jià)值。

近5年來(lái)，先后在國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，SCI論文24篇，其中以第一（通訊）作者身份發(fā)表SCI論文13篇。主持或參與了國(guó)家自然科學(xué)基金、“十一五”科技支撐、“973”項(xiàng)目、國(guó)際合作及行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家重大科技項(xiàng)目，先后榮獲了中國(guó)氣象科學(xué)研究院“優(yōu)秀青年”獎(jiǎng)、“中國(guó)氣象局直屬機(jī)關(guān)優(yōu)秀青年”稱(chēng)號(hào)，并成功入選氣象部門(mén)“青年英才”和中國(guó)氣象科學(xué)研究院首批“高層次人才培養(yǎng)計(jì)劃”等。

你或許沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)氣候變異，但一定對(duì)“全球變暖”有所耳聞。全球變暖，這是一個(gè)囊括了生物生存、人類(lèi)活動(dòng)、社會(huì)生產(chǎn)的宏大命題。而它，也恰恰是氣候變異的根源所在。

2016年是有記錄以來(lái)全球范圍內(nèi)最熱的一年。當(dāng)灼人的熱浪持續(xù)來(lái)襲，人們疲于采取各種應(yīng)對(duì)措施防暑降溫，可能極少有人會(huì)留意到，即便在全球變暖的大趨勢(shì)下，各地區(qū)之間還存在著明顯的氣溫改變快慢的差異。為什么中國(guó)的溫度變化與中高緯地區(qū)存在的差距較大？不同區(qū)域的氣候變化之間有著怎樣的相互作用關(guān)系？春季積雪的異常會(huì)給夏季的降雨帶來(lái)如何的影響？中國(guó)境內(nèi)究竟因何會(huì)出現(xiàn)南澇北旱？這些關(guān)乎環(huán)境生存現(xiàn)狀，卻往往被常人所忽視的問(wèn)題，便是左志燕一直以來(lái)的研究范疇。

“我的工作是更深層次地認(rèn)識(shí)全球變暖的氣候效應(yīng)，持續(xù)關(guān)注東亞氣候變異?！彼f(shuō)，“未來(lái)10年、20年，長(zhǎng)久性針對(duì)東亞氣候變化領(lǐng)域的研究方向不會(huì)變。工作，是人生最簡(jiǎn)單的事情，而研究則很有意思?！?/p>

揭開(kāi)積雪背后的奧秘

冰雪圈作為氣候系統(tǒng)的五大圈層之一，在天氣氣候研究中具有極其重要的地位。早在20世紀(jì)50年代，就有專(zhuān)家指出冰雪會(huì)明顯影響氣候的冷暖變化，而積雪則是冰雪圈中地理分布最廣泛、季節(jié)與年際變化最顯著的成員，大范圍的積雪異常會(huì)直接導(dǎo)致同期及后期的大氣環(huán)流異常。

這些年來(lái)，全球氣候風(fēng)譎云詭，各類(lèi)災(zāi)害頻頻發(fā)生，其中少不了積雪的作祟。新疆融雪山洪、2008年我國(guó)南方史無(wú)前例的雪災(zāi)害等，都造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

2011年，左志燕結(jié)束了在美國(guó)國(guó)家海洋大氣管理局為期一年的訪問(wèn)研究，而就在這時(shí)，她萌生了對(duì)歐亞大陸積雪異常深層次探究的念頭?！爱?dāng)時(shí)，我在前期已經(jīng)做了很多有關(guān)積雪對(duì)中國(guó)區(qū)域氣候影響的工作，考慮著如果積雪異常，夏季的降水會(huì)受到怎樣的影響？”根據(jù)左志燕介紹，若要為氣候預(yù)測(cè)提供可靠的價(jià)值佐證，評(píng)估積雪參量是必不可少的一項(xiàng)。而積雪作為重要的氣候預(yù)測(cè)因子，它的參數(shù)并不是單一的，涵蓋甚多，積雪覆蓋率、積雪深度、雪水當(dāng)量……都是評(píng)估過(guò)程不可缺少的參考數(shù)據(jù)。

立足于春季歐亞大陸積雪對(duì)中國(guó)夏季降水的明顯影響，同時(shí)考慮到氣候預(yù)報(bào)模式中，積雪異常面向中國(guó)夏季降水的研究匱乏、業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)缺失等現(xiàn)狀，左志燕率先開(kāi)展了“利用NCEP CFSv2后報(bào)資料研究歐亞大陸春季積雪異常對(duì)中國(guó)夏季降水預(yù)報(bào)的影響”項(xiàng)目。在國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金的大力支持下，她利用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心(NCEP)最新的氣候預(yù)報(bào)系統(tǒng)(CFSv2)1983-2010年的后報(bào)資料、NCEP/CFSR資料和中國(guó)臺(tái)站降水資料，研究歐亞大陸春季積雪異常在CFSv2中對(duì)中國(guó)夏季降水預(yù)報(bào)的影響及相應(yīng)的物理過(guò)程，評(píng)估CFSv2中春季積雪對(duì)中國(guó)夏季降水預(yù)報(bào)影響的可預(yù)報(bào)性。

在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格、周密的團(tuán)隊(duì)分工，多方面的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)參考，細(xì)致的數(shù)據(jù)收集考量之后，他們鄭重地列數(shù)了3年來(lái)的成果收獲?！拔覀兝肗CEP CFSv2模式和積雪的觀測(cè)和遙感資料研究發(fā)現(xiàn)，CFSv2對(duì)超前一個(gè)月的3～5月雪水當(dāng)量有很好的回報(bào)能力，且能提前一個(gè)月回報(bào)出與4月積雪相關(guān)的我國(guó)夏季降水異常及相應(yīng)的環(huán)流異常。”該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)具備顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，提升了我國(guó)汛期降水預(yù)報(bào)的能力，對(duì)于防汛措施的展開(kāi)有著重要的參考意義。

與此同時(shí)，在評(píng)估CFSv2中春季歐亞大陸積雪影響中國(guó)夏季降水的可預(yù)報(bào)性的基礎(chǔ)上，左志燕帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將歐亞大陸積雪在CFSv2中的可預(yù)報(bào)性進(jìn)行估測(cè)，并深入分析了中國(guó)地區(qū)各種積雪參數(shù)的差異性。她表示，在融雪期CFSv2能夠近乎完美地表現(xiàn)積雪覆蓋率的年際變化，但針對(duì)非融雪期，它雖可以提供偏差較小的歐亞大陸積雪氣候態(tài)模擬數(shù)值，但卻會(huì)嚴(yán)重低估積雪期的年際變率。明確上述情況，他們展開(kāi)積極的學(xué)術(shù)猜想：“融雪期與積雪期CFSv2對(duì)于積雪覆蓋率的模擬偏差，很可能與該模式對(duì)于對(duì)流層中低層溫度及降水的模擬偏差有關(guān)；CFSv2對(duì)于歐亞大陸積雪覆蓋率的預(yù)報(bào)能力在1997年前后出現(xiàn)了一定提高，很可能是因?yàn)槟Ｊ匠跏紙?chǎng)以及觀測(cè)資料在1997年前后時(shí)空分辨率有所提高所致……”一系列的假設(shè)成為首次深入探究氣候模式中積雪可預(yù)報(bào)性的理論陳述，為氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)中采用歐亞大陸積雪這一重要因子提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

針對(duì)積雪分布區(qū)域、融雪情況發(fā)展及季節(jié)貢獻(xiàn)影響展開(kāi)的綜合性分析，左志燕帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功利用氣溫、風(fēng)速、氣壓、飽和水汽壓差和凈輻射等局地氣象因子對(duì)冬季積雪進(jìn)行了多元線(xiàn)性回歸解析，從而得到具有準(zhǔn)確性的冬季積雪觀測(cè)值，為建立氣象因子統(tǒng)計(jì)模型，開(kāi)展中國(guó)冬季降雪預(yù)報(bào)創(chuàng)造可能；在評(píng)估北半球夏季風(fēng)降水在CFSv2中可預(yù)報(bào)性時(shí)，其團(tuán)隊(duì)先進(jìn)性的發(fā)現(xiàn)與進(jìn)一步研究，驗(yàn)證了CFSv2預(yù)報(bào)產(chǎn)品的側(cè)重方向、預(yù)測(cè)能力，由此推出結(jié)論：我國(guó)在對(duì)汛期降水進(jìn)行預(yù)報(bào)的時(shí)候可適當(dāng)參考CFSv2的預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

除此之外，基于項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容的拓展與深化，他們還揭示了中國(guó)冬季積雪的時(shí)空特征及其成因，深入研究了亞洲夏季風(fēng)系統(tǒng)變異機(jī)理及亞洲夏季風(fēng)降水在CFSv2的可預(yù)報(bào)性……

應(yīng)需發(fā)展 著陸中國(guó)氣候變異

1974年，世界氣象組織(WMO)和國(guó)際科聯(lián)(ICSU)第一次提出氣候系統(tǒng)的概念，并在歷經(jīng)10年之后，在世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)中充分強(qiáng)調(diào)了陸氣相互作用及陸面過(guò)程研究的重要性。約占地球表面三分之一的陸地，作為該系統(tǒng)最為復(fù)雜的組成部分，對(duì)整個(gè)氣候系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。

近年來(lái)，陸面過(guò)程及其與氣候的相互作用引起了人類(lèi)社會(huì)的普遍關(guān)注，并逐漸成為了一個(gè)重要的科學(xué)研究領(lǐng)域?！瓣懨孢^(guò)程對(duì)氣候變異的影響是目前國(guó)際上的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題之一”。從陸氣相互作用的研究和陸面模式的發(fā)展來(lái)看，各種復(fù)雜的陸面模式相繼發(fā)展，雖在一定程度上改善了氣候模式對(duì)陸面過(guò)程的模擬能力，但在陸面模式的研究中仍存在大量有待深入研究的問(wèn)題。

“我們前期的研究發(fā)現(xiàn)，在全球變暖背景下，歐亞大陸地表和對(duì)流層大氣熱狀況的演變表現(xiàn)出強(qiáng)烈的區(qū)域差異性特征，這種從地表到對(duì)流層大氣的非均勻加熱與近60年的亞洲季風(fēng)環(huán)流變異關(guān)系密切。這也表明，歐亞大陸內(nèi)部熱狀況變化的區(qū)域差異性可能在亞洲季風(fēng)演變中起著重要的作用?！庇辛舜朔陌l(fā)展認(rèn)識(shí)，左志燕結(jié)合多種氣象資料、NCAR CAM5.0模式，對(duì)歐亞大陸非均勻加熱的成因及其在亞洲季風(fēng)演變中的作用開(kāi)展系統(tǒng)性的研究。

為了能夠完全且全面地詮釋“歐亞大陸區(qū)域非均勻加熱的特征和可能的成因是什么？歐亞大陸的非均勻加熱在亞洲季風(fēng)演變中起著怎樣的作用，兩者作用的物理機(jī)制是什么？”資料診斷被用來(lái)揭示全球變暖背景下歐亞大陸熱狀況區(qū)域非均勻變異的特征，數(shù)值模擬則應(yīng)用于氣溶膠強(qiáng)迫和氣候系統(tǒng)內(nèi)部年代際變率方面，將成因的可能性逐一辨析。在充分了解歐亞大陸這種非均勻加熱現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，左志燕從熱力學(xué)的角度闡明其對(duì)亞洲季風(fēng)變異的重要作用，并利用數(shù)值模擬來(lái)揭示其作用的物理機(jī)制。

在最新的研究報(bào)告中，從亞洲季風(fēng)環(huán)流的成因到特征性變異的時(shí)間觸發(fā)節(jié)律，從歐亞大陸地表熱力區(qū)域分化到土壤濕度異常檢測(cè)，從中國(guó)霧霾天氣的時(shí)空變回特征到淮河以北的季節(jié)性指數(shù)，細(xì)節(jié)性地探察，全局視角地把控，左志燕將工作推進(jìn)的每一步織成一張緊羅密布的大網(wǎng)。與此同時(shí)，“認(rèn)識(shí)全球變暖背景下歐亞大陸熱狀況區(qū)域不均勻演變的現(xiàn)象；給出亞洲季風(fēng)系統(tǒng)演變的一個(gè)新的重要影響因子：全球變暖背景下歐亞大陸的區(qū)域非均勻加熱”承擔(dān)起該項(xiàng)目的創(chuàng)新特色骨架，為在全球變暖背景下歐亞大陸熱狀況變異的深層認(rèn)識(shí)及亞洲季風(fēng)演變規(guī)律的進(jìn)一步把握增添助力。左志燕強(qiáng)調(diào)，對(duì)歐亞大陸熱狀況的區(qū)域差異性演變現(xiàn)象，進(jìn)行系統(tǒng)且充分地了解是十分必要的。因?yàn)橹挥性谇罢叩幕A(chǔ)上，才能進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深入研究其對(duì)亞洲季風(fēng)變異的重要作用及可能的物理過(guò)程，并全面把握亞洲季風(fēng)演變規(guī)律、強(qiáng)化季風(fēng)活動(dòng)預(yù)測(cè)，減少季風(fēng)異常帶來(lái)的氣象災(zāi)害。

言談間，地區(qū)性氣候成因是左志燕提到最多的話(huà)題，“盡管近一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，全球地表增溫現(xiàn)象帶來(lái)一系列氣候異常已經(jīng)成為一種共識(shí)，然而全球各地出現(xiàn)的諸多劇烈的區(qū)域氣候異?，F(xiàn)象并不能用全球變暖來(lái)簡(jiǎn)單解釋?！比蜃兣且环N宏觀層面的現(xiàn)象趨勢(shì)，但細(xì)分到各地區(qū)、各國(guó)之間，其緣由、演變節(jié)律、幕后推動(dòng)力等變得尤為復(fù)雜。應(yīng)需發(fā)展是時(shí)代的要求，同時(shí)也對(duì)推動(dòng)研究工作大有裨益。故而，在推進(jìn)工作的進(jìn)程中，左志燕考量的重要因素之一便是國(guó)家的發(fā)展需要。她認(rèn)為，研究一方面以自身的興趣為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)另一方面，它價(jià)值量化的最終體現(xiàn)是以滿(mǎn)足國(guó)家需求、創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值為準(zhǔn)繩。

2015年在北京與學(xué)生合影

回首，氣象萬(wàn)千

板正、肅然的工作形象與坦率、直爽的個(gè)性風(fēng)格似乎總被人認(rèn)為不太搭調(diào)，但這兩者恰恰卻在左志燕身上得到巧妙的融合。但凡見(jiàn)過(guò)左志燕的人，總會(huì)把“爽朗”“率性”的標(biāo)簽貼在她身上，漸漸成為她最直接的代名詞。

作為一個(gè)“土生土長(zhǎng)”的氣科院（中國(guó)氣象科學(xué)研究院）人，左志燕會(huì)自稱(chēng)是“問(wèn)題學(xué)生”。在她長(zhǎng)達(dá)6年的求學(xué)過(guò)程中，科學(xué)研究其實(shí)并非坦途一片。她甚至還一度懷疑自己能不能順利畢業(yè)。但反觀現(xiàn)今，身為氣科院氣候系統(tǒng)研究所的研究員、國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才的入選者，近年來(lái)在東亞氣候研究中，她可謂如魚(yú)得水、游刃有余：

在亞洲季風(fēng)變異機(jī)理方面，她創(chuàng)新性地提出“亞洲大陸增溫幅度小于周邊區(qū)域”的“相對(duì)變冷”現(xiàn)象是造成亞洲季風(fēng)減弱的重要因素之一，并以全新的視角披露出陸表熱力區(qū)域差異性帶給亞洲季風(fēng)年代際變化的顯著作用；面向我國(guó)長(zhǎng)江流域以南地區(qū)春季降水東、西反位相的“蹺蹺板”變化結(jié)構(gòu)，她以揭示歐亞大陸春季積雪異常為著眼點(diǎn)，為氣候預(yù)測(cè)模式的應(yīng)用效果、氣象預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)的積雪作用等方面提供新的考察結(jié)果；針對(duì)我國(guó)東部春季土壤存在的不同程度的干旱化趨勢(shì)，面對(duì)夏季青藏高原的夏季“制冷”空氣，她的研究步步為營(yíng)、砥礪而行……這也著實(shí)讓人難以想象她口中那段“焦灼”的過(guò)往。

或許，最寶貴的率直正是源自于她極力證明自己并非天才。2001年，左志燕畢業(yè)于南京氣象學(xué)院，隨后便進(jìn)入中國(guó)氣象科學(xué)院開(kāi)始攻讀碩士和博士學(xué)位。據(jù)她描述，起初自身的基礎(chǔ)功底并不扎實(shí)，“剛進(jìn)研究組那會(huì)兒，我應(yīng)該是組內(nèi)最弱的，總擔(dān)心著自己畢不了業(yè)?！钡靡嬗凇芭枷瘛钡墓膭?lì)和督促，加之自身的勤勉，她慢慢建立起自信，并通過(guò)點(diǎn)滴的積累取得了而后的成績(jī)。

“偶像”，左志燕這樣稱(chēng)呼著自己的博士生導(dǎo)師——中國(guó)科學(xué)院院士張人禾。張?jiān)菏渴俏覈?guó)氣象科學(xué)研究的開(kāi)創(chuàng)性人物，在熱帶大尺度海氣相互作用、亞洲季風(fēng)的變異、ENSO與亞洲季風(fēng)的相互作用等方面研究頗有造詣。在左志燕的印象中，他是極具人格魅力的。“張老師是一個(gè)紳士，他會(huì)試著放手讓學(xué)生發(fā)揮自己的潛力，會(huì)發(fā)自?xún)?nèi)心地尊重每一個(gè)學(xué)生?！闭劶皩?dǎo)師，她的感激之情溢于言表，她記得每次進(jìn)步導(dǎo)師肯定的話(huà)語(yǔ)，“做得不錯(cuò)”“再接再厲”，那些表?yè)P(yáng)言猶在耳。

但盡管如此，一向快言快語(yǔ)的左志燕還是免不了“牢騷”幾句，與其說(shuō)是針對(duì)老師，倒更像是“吐槽”初出茅廬的自己。她笑稱(chēng)：“因?yàn)閷?dǎo)師厲害，所以當(dāng)時(shí)的期待值特別高，但到了真正做研究時(shí)才發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)師只會(huì)給出一個(gè)大方向，細(xì)節(jié)性的研究完全需要自己琢磨。這讓一開(kāi)始的我很是頭疼了一番。”時(shí)過(guò)境遷，就當(dāng)下而言，左志燕對(duì)導(dǎo)師這種培養(yǎng)模式十分認(rèn)可。在她看來(lái)，自己獨(dú)立的思維能力正是在那段時(shí)間得到明顯的提升，而現(xiàn)在轉(zhuǎn)變身份，作為學(xué)生引路人的她，亦是格外重視這種治學(xué)精神、培養(yǎng)模式的傳承。

在美國(guó)賓州，攝于2011年訪學(xué)之際。

“科學(xué)研究并不是培養(yǎng)工匠”。左志燕強(qiáng)調(diào)，一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體需要具備獨(dú)立的思維能力。導(dǎo)師不能主導(dǎo)學(xué)生的一切，所起到的僅是引導(dǎo)性的作用。其肩擔(dān)著“提出問(wèn)題”的責(zé)任，而后卻只需在學(xué)生毫無(wú)頭緒的時(shí)候幫助他們理順?biāo)悸?，有想法、有作為的時(shí)候加以指導(dǎo)。畢竟，學(xué)生只有在自主解答的過(guò)程中真正下工夫，才能使獨(dú)立思考的能力、凝練科學(xué)問(wèn)題的能力得以啟發(fā)、發(fā)展。

“板凳要坐十年冷，文章不寫(xiě)一句空?！眲?wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臑閷W(xué)理念、治學(xué)風(fēng)范是左志燕一直以來(lái)的行事準(zhǔn)則。她表示，工作的目標(biāo)不會(huì)是獎(jiǎng)項(xiàng)，更不會(huì)一個(gè)稱(chēng)號(hào)。榮譽(yù)于她，有著壓力與動(dòng)力并存的效果?！矮@得認(rèn)可肯定會(huì)讓自己有成就感，但同時(shí)也會(huì)更加激勵(lì)自己，心里想著不能有所辜負(fù)?！彼珜?dǎo)勞與逸截然分離，一心絕不二用，用百分百的精力去從事科研，同樣用完全放松的心態(tài)來(lái)享受生活。研究不同于粗略地瀏覽知識(shí)，簡(jiǎn)單地死記硬背就能夠完成，終歸需要培養(yǎng)、提升個(gè)人的能力。專(zhuān)注也就成了一件必備的武器。

“研究”有著吸引左志燕的獨(dú)特魅力，因?yàn)榕d趣使然，也便不覺(jué)艱辛?！捌鋵?shí)一旦‘鉆進(jìn)去’，也就無(wú)所謂累不累。每次長(zhǎng)時(shí)間的工作時(shí)，我都沒(méi)有累的感覺(jué)，反倒回到家真正閑下來(lái)的那一刻才感到疲憊。”

她說(shuō)，工作之于她是最簡(jiǎn)單不過(guò)的事。“付出努力就會(huì)有成果收獲，每天有創(chuàng)新、有不一樣的體驗(yàn)，這是我喜歡的。”