環境探索十幾載 科研人生抒遠志

王文麗

江飛

保護生態環境，應對氣候變化，維護能源資源安全，是全球面臨的共同挑戰。

過去十年，全球應對氣候變化進程在曲折中前行，國際氣候治理格局出現了重大調整。全球綠色低碳發展是大勢所趨，應對氣候變化依然任重道遠。

黨的十九大報告提出，中國要引導應對氣候變化國際合作，成為全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者和引領者。習近平主席也曾在相關講話中表示：中國要堅持走綠色、低碳、可持續發展道路，為建設清潔美麗世界、推動構建人類命運共同體做出更大貢獻。

同一個世界的我們同呼吸、共命運。立足于大氣環境質量的現狀，南京大學國際地球系統科學研究所研究員江飛一直砥礪前行在大氣環境的遙感、模擬、同化與預報這一領域的研究道路上，研究的關注點涉及：空氣污染時空分布及成因分析、空氣質量數值同化與預報、陸地碳源匯和大氣污染源排放同化反演和空氣污染對陸地碳循環影響等研究。十幾載的青春時光，江飛將自己的理想揮灑在科研事業中，心中的那份科研熱忱從未消失。

理想驅使，選擇屬于自己的研究之路

對于科學研究來說，熱愛才是最好的老師。從由衷熱愛到不懈堅持，從事大氣環境科學領域的相關研究多年來，江飛從未忘卻自己的初衷與理想。

從2001年金秋開始，江飛踏入了南京大學的大門，攻讀大氣科學專業。在此之后，他又在南京大學大氣物理與大氣環境專業進行碩博連讀。在這條求知道路上，他一直在孜孜不倦地汲取科研營養。

吾生也有涯，而知也無涯。江飛始終認為，科學研究需要站在更加廣闊的社會需求大平臺上，“走出去，去開闊自己的研究視野”。2008年6月—2008年12月，江飛還曾到香港理工大學土木與環境工程系擔任研究助理，在這6個月的時間中，他在香港理工大學這一科研平臺上交流合作，在大氣科學領域中，積累了更為豐富的科研經驗。

2010年8月，江飛展開了自己科研人生新的一頁。他在南京大學國際地球系統科學研究所正式開展科學研究工作，并發展了屬于自己的主要科研方向。

自然界中，碳本來只是一個簡單的元素。然而，因為它與全球變暖息息相關，如今成為人們關注的焦點。事實上，地球上總共約1017噸的碳，它們中的大部分都以化石燃料和石灰巖等碳酸鹽巖石的形式存在。大氣中的二氧化碳大約20年可完全更新一次。碳的地球生物化學循環控制了碳在地表或近地表的沉積物和大氣、生物圈及海洋之間的遷移，也與大氣環境質量與污染狀況密切相關。

立足于中國的大氣環境現狀，江飛的研究方向主要分為兩塊：一是全球碳循環；二是空氣污染。多年來，他在這些方向上不斷前行，取得了一系列創新性科研成果。

成果頗豐，全球碳循環與空氣污染探索

2016年4月簽署的《巴黎協定》的目標是：到21世紀下半葉全球人為碳排放與生態系統碳匯持平，為了實現這一目標需要精確計量全球不同地區的碳通量，而全球碳同化系統是有效的技術手段。

在江飛的介紹下，記者了解到：全球碳同化系統是利用全球大氣CO2濃度監測數據，優化計算全球陸地生態系統碳通量，讓國家更好地應對全球變化，應對國際碳減排壓力。目前，全球碳同化系統普遍存在空間分辨率較低、主要利用地基CO2濃度優化生態系統碳通量、未充分考慮生態系統碳循環過程機理、不優化人為源碳通量等不足。多年來，江飛就針對這些問題，開展了一系列科研探索。

在國家重點研發計劃課題“高分辨率全球碳同化系統構建與應用”的支撐下，他和研究團隊創新了基于衛星數據的全球陸地碳源匯大氣反演方法，建成了我國新一代全球碳同化系統，重點同化衛星CO2柱濃度數據，反演地表碳通量以及模型參數。目前，他們已實現僅基于碳衛星觀測的大氣CO2柱濃度數據，就可以實時反演陸地生態系統碳源匯通量的變化。

通過研究，他們建成的新一代全球碳同化系統將提升我國陸地碳源匯的精確估算水平，推動我國全球變化研究。這一課題研究生成的全球不同地區不同陸地生態系統和全球重點區域的人為源碳通量數據產品，同時也有助于推動中國和國際社會共同走綠色低碳發展道路。

“利用大氣濃度監測數據，能精確計算陸地碳通量和污染源排放。”江飛說。根據我國目前的社會環境現狀開展研究工作，他們一刻都未曾懈怠。

2020年年初，新冠肺炎疫情在全國爆發，為應對疫情，全國大范圍采取停工停產、居家隔離等措施，其強度和持續時間前所未有，而這也為探索我國的大氣污染減排潛力提供了一個獨特的自然實驗條件。氮氧化物（NOx）主要來源于交通、工業和電廠源排放，因此，NOx排放的變化能很好地表征疫情期間社會經濟活動的變化情況。在這一背景下，江飛課題組將碳同化的技術應用到空氣污染同化中，開發了區域污染源排放同化系統，通過同化全國大氣污染國控站點的二氧化氮（NO2）濃度觀測數據對地表NOx排放進行反演，揭示了COVID-19疫情期間中國NOx排放的時空變化格局。該項成果也于近期發表在了Geophysical Research Letters上。

生態環境特別是大氣、水、土壤污染嚴重，已成為全面建成小康社會的突出短板。扭轉環境惡化、提高環境質量是廣大人民群眾的熱切期盼，是“十三五”時期必須高度重視并切實推進的一項重要工作。針對空氣污染這一現代社會高速發展下的熱門課題，江飛多年來也展開了一系列創新攻關。

在空氣污染這一研究方向中，空氣質量預報和排放清單是國家實施大氣污染精準治理，打贏藍天保衛戰的基礎。江飛研究團隊開發了區域空氣質量預報系統，該系統得到了歐洲科學院院士、世界氣候研究計劃主席Guy Brasseur教授的高度認可，在Guy Brasseur教授邀請下加入了歐盟資助的“熊貓-馬可波羅”中國污染預報對比計劃，參加這個計劃的包括歐洲6家和國內2家科研機構，他們是國內唯一的高校團隊。他們的空氣質量預報產品也為我國的空氣質量業務預報提供了重要參考。國家環境監測總站將他們的預報產品向全國預報部門下發，指導全國各地開展空氣質量預報。另外，他們的空氣質量預報產品也先后服務于杭州G20峰會、廈門金磚會晤、上海進博會、武漢軍運會和青島上合峰會等一系列國家重大活動的空氣質量保障，為這些活動提供了準確的預報，是這些活動進行空氣質量預報的最重要參考依據之一，多次獲得環保部門的好評。目前，江飛研究團隊開發的區域污染源排放同化系統，已經實現利用常規的大氣污染監測數據，精準計算我國S O2、NO2、CO、一次PM2.5、一次PM10等主要大氣污染源的排放。同化系統現已集成到了其開發的區域空氣質量預報系統中，通過同化全國大氣污染觀測，動態優化排放清單，大幅降低了P M2.5等污染因子的預報偏差，保證了預報準確率長期穩定，助力國家的空氣污染治理，為打贏藍天保衛戰提供了重要科技支撐。

2018年12月帶領團隊成員參加在美國華盛頓特區舉辦的AGU秋季會議

展望未來，堅定方向前行

“我要把人生變成科學的夢，然后再把夢變成現實。”在科研這條道路上，只有甘于忍受孤獨，腳踏實地，通過不斷的摸索與實踐，才能找到屬于自己的路。一直以來，江飛用嚴謹的科研態度、腳踏實地的科研精神對待自己的科研工作，多年來始終如一。

近年來，他馬不停蹄，主持或參與了國家級項目十余項，在國內外期刊上發表學術論文80篇，參與編寫著作兩部；授權發明專利3件。不懈的科研奮斗，給他帶來了沉甸甸的科研成果。相關成果獲得了高等學校科學研究優秀成果獎自然科學獎二等獎、浙江省環境保護科學技術獎一等獎等，受聘為杭州G20峰會等一系列重大活動的空氣質量保障專家，入選2017年度遙感青年科技人才創新資助計劃。

“當一名科學家，就要在自己的研究領域中做出一些落地生根的科研成果。”這句質樸的話語，江飛一直在用自己的行動去踐行。為了我國大氣環境事業的發展，他還將在這條道路上勇擔職責、無悔前行！