氣象研究是傳承也是熱愛
——記南京信息工程大學大氣科學學院校聘教授虞越越

本刊記者 劉 旭

虞越越在辦公室

“東風急，備斗笠，風急云起，愈急必雨。”“南風暖，北風寒，東風潮濕，西風干。”從古至今，氣象與人們的生活有著千絲萬縷的聯系，人們也從生產生活中摸索出了一系列反映氣象的諺語。

氣象瞬息萬變，經常引發一系列災害問題，不僅給人類的生命財產和國民經濟建設及國防建設等造成直接或間接的損害，甚至會造成大量的人員傷亡。因此，氣象研究至關重要。

在中國，遠在3000年前，殷代甲骨文中已有關于風、云、雨、雪、虹、霞、龍卷、雷暴等文字記載，還常卜問未來10天的天氣（稱為“卜旬”），并將實況記錄下來以資驗證。現如今，隨著科學技術的發展，氣象觀測儀器的發明，探測手段、通信裝備及計算工具的發展，人類對大氣現象的探索逐漸深入，并逐步發展為氣象學。

南京信息工程大學大氣科學學院校聘教授虞越越從事氣象研究多年，在全球大氣質量環流及平流層—對流層耦合、冬季寒潮的短期和次季節預報等領域取得了一系列優秀成果。作為一名青年氣象研究工作者，她始終謹記自己身上所肩負的職責，在這一領域奮力前行著。

氣象學研究的傳承

虞越越與氣象學的緣分由來已久。因為父親是一位氣象工作者，所以她童年大部分時光都是在氣象觀測站度過的。閑暇時，父親經常給她講述如何看云識天，如何預報天氣，從那時起她就對氣象產生了濃厚興趣。

因為父親是氣象人的緣故，同學也經常會向虞越越詢問天氣狀況，但有時天氣預報的不準確也難免會引來大家的吐槽。因為親身接觸到氣象觀測，虞越越深知：準確預測天氣，絕非易事。至今，仍有很多人在質疑天氣預報不準確，甚至抱怨天氣預報是胡扯，調侃氣象專家是“磚家”，這些都給虞越越帶來了深深的觸動。

“其實大眾對于氣象預報的難度是不了解的。大家都覺得人工智能、數據挖掘領域非常高端，但是細細想來，讓一個人的大腦去識別一張臉、學會一種技能并不困難，但是憑借一個人的大腦是絕對無法預測天氣、氣候的。即使是基于那么多偉大科學家的智慧凝聚而成的理論、加之運用現代如此發達的科學技術與裝備，仍然不能對天氣與氣候做到精確預報，還需要更多的氣象工作者深入其中做大量的工作，氣象預報的難度可見一斑。”虞越越說。

而她從事氣象學研究的初衷也正在于此。她希望能通過自己的努力，為氣象事業做出貢獻，哪怕帶來很小的進步，她也愿靜心于此。此外，她還希望在大眾面前為氣象事業正名，為氣象科普做一些工作，提升老百姓對氣象工作的理解，減少無端的質疑，提高氣象工作者的幸福感、成就感和社會滿意度。

以此作為前行的目標，虞越越的每一步都走得堅定而踏實。2006年，她考入了享有“中國氣象人才搖籃”之稱的南京信息工程大學，并順利獲得了大氣科學學士學位。之后，她被保送到中國科學院大氣物理研究所攻讀博士學位，師從任榮彩研究員和吳國雄院士，在平流層—對流層相互作用領域研究中打下了堅實的基礎。博士畢業后她選擇了出國留學，在美國佛羅里達州立大學從事博士后研究，并取得了許多優秀的科研成果。

與導師任榮彩在一起

專注寒潮的次季節尺度預測

氣象學博大精深，包含諸多研究方向。虞越越的主要研究領域是寒潮的次季節尺度預測，多年來，她將研究重點著眼于平流層的環流信號，開展了一系列探索。

次季節尺度的天氣預測介于常規天氣預報和季節預測之間，是搭建無縫隙、一體化氣候預測系統的關鍵與挑戰。世界氣象組織以及國內外氣象業務部門和研究機構一致認為，更好地認識與次季節尺度相關的物理過程、尋求次季節尺度可預報性來源、建立和發展次季節尺度預測系統，是大氣科學領域未來研究的重點和難點問題之一。虞越越說：“次季節尺度的天氣預測是一塊硬骨頭。在科學研究前線的我們，尤其是年輕科研工作者，就應該勇于啃這塊硬骨頭，做有利于業務預測的研究，創造實實在在的價值。”

在人口較為密集的北半球中緯度大陸地區，冬季的大范圍極端溫度事件是出現最為頻繁、影響最為廣泛的極端天氣。如，2014年11月23日至30日，新疆在8天內遭受兩次寒潮襲擊，北疆阿勒泰、塔城、伊犁多地遭遇風吹雪，造緯向平均溫度等具有一定的次季節尺度預測能力，而平流層—對流層的緊密耦合關系為采用平流層信號進行地面天氣氣候異常的次季節尺度預測提供了可能。

在過去7年的研究工作中，虞越越主要圍繞著一個物理意義較為直接、定量計算較為客觀的大氣經向環流模型——等熵大氣質量環流展開，致力于平流層—對流層的動力耦合機理及其與寒潮低溫的統計關系與本質聯系的研究。在近期的研究成果（Cai et al. 2016）中，她開創性地提出了針對逐個寒潮低溫事件次季節尺度預測的一個潛在的預報因子，成車輛人員被困，道路被迫實施封閉。多年來，這類寒潮襲擊事件頻發，而提升北半球冬季極端溫度事件（尤其是低溫事件）的次季節尺度預測水平，可大大提高其衍生、次生災害的監測預警水平，為各級政府規劃部署防災減災各項工作爭取更多時間，避免或減輕災害影響，具有重大的社會經濟意義。

目前的研究指出，寒潮的次季節尺度變化來源主要有熱帶季節內變率和海表緩變信號、土壤濕度等陸面緩變信號、平流層信號。虞越越的博士導師任榮彩研究員和Ming Cai教授在平流層方面做了非常多優秀工作，而她也跟隨他們的腳步走進了平流層動力學研究領域。

虞越越介紹，做平流層研究的氣象工作者們存在一個共識，研究平流層，歸根結底還是要回歸到對流層以及地面的天氣預報、氣候預測問題上來。越來越多的研究證明數值天氣預報模式對平流層的異常弱極渦事件、熱帶外地區的即平流層向極地凈輸送的暖空氣質量指數。進一步研究表明，該指數存在三大特性：具有一定的次季節尺度可預測性；通過具有深厚結構的大尺度波動與低層向赤道的極地冷空氣質量輸送相耦合，進而與逐個大范圍極端溫度事件存在聯系；實時計算可行，可由業務預報模式的實時輸出原始場直接計算得到。這三大特性為冬季北半球氣溫的次季節尺度預測提供了新思路：首先采用動力預測方法獲得平流層大氣質量環流強事件的發生時間、強度等次季節尺度預測信息（動力模塊），然后結合平流層大氣質量環流與大陸尺度寒潮低溫事件的統計關系（統計模塊），從而得到歐亞大陸和北美大陸中緯度地區寒潮低溫事件的次季節尺度概率預報。

向著新的目標前行

2017年8月，虞越越正式結束了美國佛羅里達州立大學的科研工作，回到了祖國，決心立足于自己的母校——南京信息工程大學，繼續開展科研工作。

“不能閉門做理論研究，科研成果要落到實處，才能發揮應有的作用。”虞越越始終堅信這一點。目前，虞越越科研的重心仍放在采用平流層信號對寒潮和降水的次季節預測工作上，并關注自己的研究成果在實際業務預報中的應用。回國后，基于之前的研究基礎，虞越越申請了自然科學基金青年項目“基于平流層大氣質量環流的北半球中緯度地區冬季地面氣溫次季節尺度預測方法研究”并順利立項。此外，為測試平流層信號進行寒潮次季節尺度預測的可行性，從2014年10月起，虞越越就與佛羅里達州立大學Ming Cai教授及其團隊進行試驗性預報，迄今預報水平優異。現如今，他們仍在這一領域做大量的工作，為做出更為精確可靠的次季節尺度溫度預測而努力。

同時，她還聯合NASA的Patrick C.Taylor，佛羅里達州立大學的Ming Cai教授，研究與寒潮緊密相關的極地海冰的次季節—季節尺度變化。而這部分研究，也將是虞越越今后的另一個重點研究方向。此外，她還積極參與到其所在的南京信息工程大學資料同化研究與應用中心采用國內外大氣探測和衛星資料進行青藏高原區域天氣氣候研究的工作中去，不斷拓展自己的研究領域，努力尋求新的突破。

除專業研究外，虞越越還挑起了氣象科普的擔子。通過入駐“悟空問答”，她為大眾解答氣象方面的疑惑，讓大眾更能切實理解氣象工作，了解更多的氣象知識。

與導師Ming Cai、美國國家天氣局局長Louis Uccellini及FSU寒潮次季節尺度預測團隊合影

兼顧團隊組建和人才培養

每一個優秀科研成果的誕生都離不開科研團隊的支撐。在南京信息工程大學大氣科學學院陳海山院長等領導的大力支持下，虞越越正在配合組建南京信息工程大學大氣科學學院的平流層研究團隊，希望通過團隊合作的力量在該領域切實有效地開展科研工作。

科研之外，作為新教師的虞越越也將擔負起培養人才的責任。教學方面，憑借多年的海外經歷和出色的外語能力，她將承擔南京信息工程大學雷丁學院的全英文授課課程《天氣與氣候學概論》，真正站上三尺講臺，教書育人。科研方面，虞越越正在指導4名本科學生的畢業論文，今年將申請培養研究生。

雖然出生于1987年的她年紀尚輕，人才培養方面的經驗不多，但虞越越有著自己的一套人才培養心得。因為和學生的年齡差距不是很大，平時和學生相處起來就像朋友一樣。虞越越認為這種老師、學生之間像朋友一樣的自然相處模式，在某些程度上更利于學生的成長。她表示，在這樣的相處模式中，無論什么樣的傻問題，學生都敢問，老師的某些觀點和想法不恰當，學生也敢提出來討論。在她看來，在培養研究生的初期，幫助找尋學生的研究興趣、建立起他們的科研自信心、提高他們在科研過程中的自我效能感是最關鍵的。而走好了這第一步，學生接下來的研究工作將會自然而然、水到渠成。

此外，在研究生的培養過程中，相較于告訴學生做什么、怎么做，虞越越更傾向于引導學生自己去發現問題以及尋求解決問題的方法。她說：“今后的人才培養目標應該是培養靈動的、充滿激情和活力的科研工作者，而不僅僅是一個編程、畫圖、寫文章卻沒有獨立思考能力的高效機器，這樣才能使科學研究人員不被固有的程式所困住，掙脫藩籬，做出更多優秀的科研成果。”

志在氣象，歷久彌堅；薪火相傳，任重道遠。作為新一代氣象人中的一員，虞越越立志要把這份對氣象事業的熱愛傳承下去，為我國的氣象事業盡一份綿薄之力！