把脈高原氣象 攀登科學珠峰

巍然聳立的“世界屋脊”青藏高原不但是江河之源、眾山之源、生態之源，而且還是地球的氣象哨，對全球天氣氣候有著舉足輕重的影響。在人類早已征服了珠峰的今天，高原上卻還有更多隱藏的氣象密碼等著我們去破解。

中國氣象局成都高原氣象研究所（以下簡稱高原所），是全球致力于高原氣象研究的專業科研機構，高原氣象人在高寒缺氧、人跡罕至的環境里，日復一日、年復一年地觀測收集著一組組氣象數據，探尋著高原氣象的種種奧秘，架起了一條高原氣象研究的“天路”。他們的求索之路，正如著名氣象學家曾慶存院士為高原所的題詞那樣：“攀登科學的珠峰”。

壯志凌云在九天——風起云涌，振翅高飛

高原所起步于1972年，1978年成所，為加強青藏高原氣象科學研究，1984年國家氣象局賦予成都高原氣象研究所。在計劃經濟體制中跋涉十多年之后，高原所面臨著體制落后、人員冗雜等諸多問題。新世紀的鐘聲剛剛敲響，在國家改革開放不斷走向縱深的大背景下，高原所毅然走上了科技改革的探索之路。

2001年底，擂響改革戰鼓的高原所決定棄舊迎新，推陳出新。首先是按照《高原所改革實施方案》，建立了一套新的管理制度和運行機制，理事會、科學指導委員會、學術委員會逐一建立……高原所實現了由主管部門直接領導向理事會參與重大問題決策的轉變。為適應新型科研體制的需要，實行了以科研課題組為活動單位，全面實行課題制、首席科學家負責制。這一舉措既加強了科研管理，又激發了科研人員的積極性和創造性。

在制度創新取得巨大成果的同時，高原所也時刻牢記，科技創新是科研院所的立所之本。因此，高原所積極組織開展各類科研項目申報工作，僅2008年以來，高原所就立項主持56項。其中，包括973項目課題在內的科技部項目4項，公益性行業（氣象）科研專項經費項目3項，國家自然科學基金面上項目8項、青年科學基金項目2項，四川省科技廳項目3項，西藏自治區地方項目3項，中國氣象局西南區域氣象中心項目5項。7項成果分獲省部級科技進步一、二、三等獎。在國內外發表學術論文317篇，其中核心論文153篇，SCI論文29篇，EI論文24篇，ISTP論文5篇，出版專著17部。

這些成果以高原氣象為專業特色，緊密結合青藏高原大地形對災害性天氣氣候與生態環境的影響，特別是對旱澇冷暖異常及其次生災害影響的重大科學問題和關鍵技術，重點圍繞青藏高原大氣觀測和信息采集、高原山地數值預報模式和預報技術、高原陸面過程和地氣相互作用對我國重大天氣氣候與環境災害影響等重點領域開展科學研究和技術開發，通過推進高原氣象觀測能力建設，提升高原氣象研究水平，加強高原氣象業務支撐能力，取得了顯著成效。

在改革中浴火重生的高原所在科研的道路上大步跨越，振翅高飛，正不斷發展成為我國和區域高原氣象科學研究、技術開發和人才培養的重要基地。

科學探索有門道——積淀研究優勢，打造核心能力

作為地球上的天氣氣候敏感地區，青藏高原特殊地理位置及特有的生態環境，決定了它對全球天氣氣候變化有重要的作用和影響。多年來，高原所緊密結合青藏高原及其復雜地形對我國災害性天氣氣候與生態環境影響的重大科學問題和關鍵技術，重點開展了高原氣象觀測、高原天氣、高原氣候與氣候變化等優勢學科領域的應用基礎研究、應用研究和技術開發。

——高原天氣研究與應用：實施了我國西南渦加密觀測大氣科學試驗，并業務化；開展了高原渦與切變線、西南渦演變特征、異常機理的研究，取得了新的成果；深入研究了高原東側陡峭地形區暴雨的形成過程、演變特征和異常原因，豐富了對暴雨天氣的認識；開展了數值模式的預報能力評估、資料同化、模式地形和物理過程參數化分析研究，取得了一些有價值的成果，改進了業務預報水平，為發展高原山地區域數值模式奠定了前期基礎。

——高原氣候研究與應用：深入研究了青藏高原熱力異常、陸氣相互作用、南亞高壓不同時空演變特征及其對我國夏季重大氣候異常的影響，加深了對旱澇災害成因的認識；系統分析了青藏高原及周邊地區大氣水汽循環特征及其水汽輸送變化，指出了水汽輸送的異常對區域旱澇的影響；進一步研究了青藏高原熱力異常與亞洲季風變異的關系，土壤濕度對季風氣候的指示意義；開展了青藏高原周邊地區區域氣候模式的適用檢驗與業務應用研發。

——高原氣候變化研究與應用：系統開展了青藏高原及周邊地區氣候變化事實、成因及其影響的綜合分析研究；完成了氣候變化對青藏高原東側金沙江流域水資源及水汽循環影響的研究，揭示了其溫度、降水和徑流的變化特征；進行了氣候變化對西南地區水資源、農業影響及其綜合評價模型和應用研究；首次建立了四川省氣候變化高分辨率（1x1km）數據集，并預估了不同情景下未來100年氣候變化趨勢；開展了氣候變化對青藏高原地區生態環境的具體影響研究。

——高原陸氣相互作用與應用：針對新建觀測站資料與科學試驗資料，開展了青藏高原地區大氣邊界層觀測資料的質量控制與評價方法研究；對比分析了青藏高原東部及下游盆地區域的微氣象學特征，加深了對大氣邊界層結構、能量輸送、湍流通量等特征的認識；進行了青藏高原與四川盆地地表參數和能量通量的衛星反演試驗和檢驗，建立了區域估算模型；開展了青藏高原東部地區氣候生態系統的監測、分析和應用研究。

緊緊圍繞高原氣象科學研究與技術開發，高原所通過提升科技創新水平，加強科技成果轉化，有力地推動了我國高原氣象學科的發展，發揮了專業所對氣象業務的核心和引領作用。

高山頂上測天漏——提升高原氣象預報能力

目前，我國正努力推進第三次青藏高原大氣科學試驗，而一個合理的青藏高原及周邊地區氣象綜合觀測布局至關重要，開展青藏高原觀測布局關鍵技術和前期科學研究試驗勢在必行。

2005年，高原所在青藏高原東側的理塘縣完成了大氣綜合觀測站建設。當年11月，占地20畝的理塘觀測站正式投入運行，填補了我國青藏高原東坡大氣邊界層觀測的空白。該基地形成了具備地面常規觀測、通量與近地層梯度觀測、GPS水汽觀測與GPS探空、天氣現象與輻射觀測、地表能量交換、大氣溫度、濕度、風等氣象要素垂直變化、大氣氣溶膠光學厚度、光學性質和垂直分布等方面較為完備的觀測系統，設備技術達到國際先進水平，為高原地氣相互作用、能量平衡、水熱收支、高原天氣氣候與氣候變化、高原氣象災害等方面的研究與應用提供了更高分辨率的實測資料，獲得了一些新的成果。

為了進一步提升青藏高原及其東側綜合觀測體系能力，高原所再接再厲，基本建成了包括高原主體、東坡、成都平原為基地的青藏高原氣象綜合觀測體系。除理塘大氣綜合觀測基地外，還先后建成了成都平原溫江大氣對比觀測站，高原東部陡峭山地區16個GPS水汽觀測站，結合業務觀測站網，目前已初步形成了沿30°N東西剖面、100°E南北剖面的青藏高原及周邊關鍵區大氣觀測體系，在綜合觀測、科學試驗、信息共享、科學計算、科研平臺等方面取得突出進展，為我國高原氣象基礎觀測、理論研究、技術開發、業務應用和合作交流提供了有力的保障。

高原所針對青藏高原及周邊地區實施了一系列大氣科學試驗，為青藏高原及周邊地區復雜天氣系統過程的準確把握和有效預報提供了有力的基礎支撐，也為西南區域復雜地形下數值模式能力提高及同化技術提供了支持。特別是西南渦加密觀測試驗的業務應用及其常態化，加密資料實時進入區域氣象中心業務平臺，為預報員正確把握天氣系統及其變化，做出正確的天氣預報發揮了積極作用。同時，加密觀測資料直接同化進入西南區域數值預報業務模式，改進了數值預報業務水平，尤其是由此建立了一種科研應用于業務的新方式。同時，開展了高原山地數值預報模式系統應用技術研發，調整了西南區域業務數值模式系統，提供了覆蓋西南各省（市、區）的模式預報產品，成效顯著。

隨著高原低渦、切變線年鑒的業務化，高原所形成了一項新的氣象業務服務產品——青藏高原低渦、切變線年鑒，在科技成果的基礎上及時實現業務化，建立了面向業務、社會和公眾的共享平臺，并以書面文本和電子文檔兩種形式實現共享，已在全國氣象科研、業務和教育部門及其社會有關行業得到了廣泛的應用。

多年來，高原所在科技創新的基礎上，從觀測、試驗和研究等多方位，加強科技成果的業務應用，實現了業務推動科技，科技引領業務的目標，對于提高氣象災害預測技術水平發揮了重要的作用。

科技支撐排萬難——抗震救災，不辱使命

2008年，四川“5.12汶川大地震”，是新中國成立以來破壞性最強、波及范圍最廣的一次地震，造成了巨大的人員傷亡和財產損失，舉世震驚。在這場巨大的自然災害面前，高原所集中展現了科技創新對于氣象業務的重要支撐作用。

地震一發生，高原所就立即投入到抗震救災活動及災區科技服務中，為抗震救災提供科學技術支持。他們應用數值模式、集合預報、精細化數值預報系統等開展每日兩次的“區域數值模式預報產品地震災區預報”，分發到災區氣象臺站、四川省氣象局相關業務部門及各級領導，共提供44期服務材料。

高原所還成立了專門的科研小組，開展“高原東側四川汶川大地震前后天氣氣候變化分析研究”、“災區24小時降水的精細分析”、“災區泥石流發生與氣候條件分析”、“災區疾病傳播與流行的氣候條件分析”等地震災區相關氣象科學研究，完成了《四川汶川大地震前后氣象要素變化特征》等13篇與地震災區密切相關的科研論文和科普文章，發送四川省各級氣象部門及其相關單位作為科普宣傳和氣象服務參考，為抗震救災提供了有效的科學指導，為決策部門提供了大量參考信息，3篇被四川日報、四川科技報轉載。科研人員作為四川省人民政府《汶川地震災后重建規劃工作方案》防災減災規劃氣象專家組技術負責人，主持編寫了《四川省氣象防災減災和生態環境修復規劃》。此外，還創作了《地震災區過冬取暖須謹防一氧化碳中毒》、《汶川特大地震災區農業低溫霜凍害及其防御》等科普文章，為災區震后第一年過冬提供科學指導。

在這場嚴峻的災難面前，高原所經受住了考驗，高原氣象科技成果的及時應用，發揮了指導作用，在抗震救災、災后重建氣象服務中，不辱使命，努力拼搏，創造了佳績，贏得了榮譽。

青年精英顯身手——人才建設聚焦“西部之光”

“氣象科技創新體系的本質和主體在于人才，尤其是優秀科技團隊。”作為高原所的掌舵人，所長李躍清一直以來都堅持以人才為根本，加強青年人才培養，促進科技創新團隊建設。

李躍清表示，高原所不到40人，青年人占多數。之前，存在的主要問題是：人才隊伍結構不盡合理、骨干人才相對不足，斷層現象嚴重，如40歲左右的骨干人才非常少；同時，我國西部地區吸引高層次優秀人才困難。為此，高原所采取了一系列有力的激勵措施和長效機制，如通過中美雙邊科技合作、中組部“西部之光”計劃、科技進修培訓、攻讀高層次學位、國際學術交流等途徑，吸引、鼓勵和促進青年人才快速、健康成長，收到了明顯成效。已建立了高原天氣與高原山地數值預報、高原氣候、高原氣候變化、高原氣象觀測等科技創新團隊，為高原氣象科技創新體系發展注入了持續的動力。

通過高原氣象開放基金，按照“開放、流動、競爭、協作”的運行機制，凝聚國內外優秀氣象人才，構建高原氣象聯合科學研究和技術開發平臺，也是高原所人才建設的“秘訣”之一。高原氣象開放基金已資助了國內外許多氣象及其相關學科的科研、教學和業務機構的科技人員，已成為一項具有較大影響力的專業開放科研基金，并取得了一批有重要影響的科技成果。同時，選派青年骨干到國外訪問進修，邀請知名專家學者講學，舉辦國際國內高原氣象會議，實行“科研-業務-科研”的崗位鍛煉模式，有力促進了青年氣象科技人才的成長，已有5人嶄露頭角。通過開展國際科技合作，參加國際學術交流，實施國際培訓進修等方式，高原所已成為聚集和培養高原氣象優秀研究與應用型人才、開展高原氣象科學研究與交流、加速研究成果和技術應用推廣的重要基地，推動了高原氣象學科的深入發展。

經過多年的努力，一支精干高效、結構優化、充滿活力、富有創造性的科研隊伍初步建立，形成了以高原氣象學科為中心，在高原大氣觀測與科學試驗、高原天氣氣候與氣候變化、高原山地數值預報技術等領域有所建樹的科研創新團隊。

風云世界情難了——展望未來，繪制藍圖

當前，以青藏高原動力、熱力作用為核心的高原氣象學已進入了涉及大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈和生物圈之間相互作用的新階段。特別是進入21世紀后，氣象探測技術在時空、手段、精度、要素等方面的大大拓展，我國第三次青藏高原大氣科學試驗的積極推進，使高原氣象學不斷向深度和廣度發展。

展望未來，高原所制定了優化青藏高原及其周邊氣象綜合觀測體系，完善高原氣象環境數據庫系統與共享平臺，加強青藏高原及周邊地區災害性天氣系統異常機理與成因、高原地氣相互作用與氣候異常機理與預測技術、高原及周邊地區氣候變化及其影響研究，深化研發高原及其周邊復雜地形區數值模式技術，發展基于高原影響的災害性天氣氣候理論與技術等更高的目標。

總之，李躍清表示，高原所將以國家需求、業務需求為導向，跟蹤國際高原氣象科技發展的前沿，突出高原氣象特色，聯合全國，尤其是高原及其周邊地區的氣象科技力量，堅持自主創新、合作創新和集成創新，力爭在高原氣象觀測、高原天氣、高原氣候、高原氣候變化、高原山地數值預報等重點領域取得重要進展，努力把高原所建設成為專業特色突出、具有一定國際影響、國內一流的國家級高原氣象科技研發中心、人才培養基地。

歷史學和人文地理學專家們說：青藏高原是地球上審視人類歷史和未來的制高點。探索這個生命極限區的氣象奧秘，是實施可持續發展的理性設計，是保護生態、保護人類自身的深刻認識。“高原極目觀風雨，珠峰仰止測天機”，高原所人不畏困難、無私奉獻、為高原氣象而奮斗的理想，必將為21世紀綠色文明到來開啟新的曙光。