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师春香:笑看风云变化的探索者

2024-05-13 14:18 来源:《祖国》杂志

作为农业大国,中国人对气象的探索,由来已久。古有夜观天象,今有卫星遥感,但预测天气变化,是一项复杂的系统工程,尤其是在全球变暖气候背景下,极端天气气候事件频发的情况下,气象问题对社会产生了更大的影响。早期预警、提前防范,防灾减灾,成为气象探索的核心。

路遥,不改其志;行远,不忘初衷。作为国家气象信息中心的首席科学家,师春香一直为中国的气象建设,殚精竭虑,而其成果不仅达到国际先进水平,填补了国内的空白,更是走向了应用的战场,气象灾害占自然灾害的 70%,我们的工作,虽然无法阻挡自然灾害的发生,但却可以降低它对人类的影响。或许,正是这样的初心,让师春香在气象探索领域,成绩斐然,硕果累累。

陆面数据同化系统的诞生

追光的人,终将光芒万丈。对师春香而言,气象就是引领她前行的光。所以,即便探索之路,布满荆棘,也阻挡不了她开拓进取的心。

2002 年,是师春香开启陆面数据同化方法研究的元年。经过了十余年的探索, 2013 7 月实现了中国气象局陆面数据同化系统(CLDAS-V1.0 业务化运行,CLDAS 系列产品包括由多源数据融合与同化技术生成的逐小时网格化(6.25km)地面气温、气压、湿度、风、降水、辐射气象驱动数据,以及分层土壤温度和湿度同化数据。2017 年,系统升级到 V2.09 要素 40 种产品通过业务准入评审,2023 年,升级到 V3.0,产品分辨率提升到 1km/1h,要素从 9 类增加到 20 类,CLDAS-V3.0 产品能够更精细刻画多要素的细节特征和极值表现能力。

作为,目前,我国唯一一个实时业务运行的区域陆面数据同化系统 CLDAS,为中国的陆面水文作出了重要贡献,且在中国区域的独立性检验效果是优于目前美国 NASA GLDAS产品、达到国际先进水平。

目前,内蒙古自治区基于 CLDAS-V2.0 研发的土壤温湿度时空分布、干旱等级评估等专题产品,解决了人工站点观测成本高、空间覆盖率低等问题,为区域农作物春播春旱、作物区划、植树造林、草原干旱监测以及防灾救灾等三农气象服务提供决策支持, 年间接经济效益近千万元。而这仅仅是 CLDAS应用的冰山一角。

公共卫生领域,也是其发挥影响力的战场,CLDAS-V2.0 被应用于中山大学公共卫生学院环境流行病学研究中,为定量评估大气污染和气候变化及其对健康的影响提供了重要的数据支撑,大幅提高了公共卫生领域大气污染和气候变化相关暴露评估的效率和水平。

现在的 CLDAS-V2.0 已经走进了各行各业。作为基础数据,它被应用于日常天气会商、预报检验、智能网格预报滚动订正、灾害性天气监测预警等业务和科研中;作为服务产品,它服务于干旱监测、农业、生态、交通、电力、旅游等领域;作为支撑产品,它走进了决策服务、粮食安全、生态红线、公共卫生等领域。这是 CLDAS 的力量,也是 CLDAS 诞生的意义。

大气再分析领域的突破

在心里种下一颗科研的种子,人生就不会荒芜。乘风破浪的师春香,始终被气象科研深深吸引,这一次,她走上了大气再分析领域。

大气再分析是利用气象观测资料、数值模式和资料同化技术对过去大气状况的重现,在天气、气候、海洋和水文等领域具有广泛应用。从 20 世纪 90 年代中期开始,美国、欧盟和日本等先后组织和实施了一系列全球大气资料再分析计划。到 2013 年,已经完成了 4 代全球大气资料再分析。

2013 11 月,中国气象局启动了全球大气再分析计划,总体目标是建成我国第一 代全球大气再分析业务系统,并研制 1979年以来全球大气再分析数据集,质量超过国际第二代、在中国区域接近或达到国际第三代大气再分析水平。

在这样的背景下,师春香团队通过攻关,完成中国第一代 40 年全球大气 / 陆面再分析CRA 数据集研制,评估表明,CRA 优于国际第二代再分析数据集,与国际第三代再分析数据集水平相当,达到并超过设计目标。实现了我国在该领域零的突破。

不忘初心,方得始终。师春香自选择气象探索以来,便将所有的热情都投入到了这个领域,或许,正是这份择一事,终一生的执着,让她在风雨中,始终坚定前行,但科研是永无止境的,所以,她又主持研制了多源融合实况分析实时业务系统,有效支撑了智能网格预报与精细化智慧气象服务业务。

多源数据融合的创新

在科研的世界里,有风也有雨,在风雨中前行,需要不仅是勇气,更需要毅力。师春香相信:道阻且长,行则将之。徘徊和畏惧,永远是科研探索的拦路石。因此,她始终奔走在气象创新的前沿。

2014 年中国气象局启动了国家气象科技创新工程,作为资料质量控制与多源数据 融合及再分析攻关任务中,多源数据融合攻关方向的首席,师春香打开了创新的格局和思维。

她,主持研制的次百米级分辨率的多源融合实况分析实时业务系统,为西安十四运会北京冬奥会杭州亚运会成都大运会等提供了精细化实况分析数据。

她,牵头中国气象局多维气象实况数据分析业务建设,发展了多源数据融合与同化,AI 应用等多项关键技术,带领团队从无到有建成全球 - 中国 - 局地一体化多圈层多要素多源融合网格实况分析业务体系,中国区域实况产品质量优于国际同类产品 , 填补了我国在该领域的空白。

生逢盛世,更要耐得住科研的寂寞,才不负盛世;生逢其时,更要守得住曾经的初心,才可奋斗其时。同时,她也用诸多科研成果,助力了中国的气象的发展。

这就是师春香,这就是中国的气象人。


责任编辑:赵娜

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