情牵气象 循梦而行——记浙江大学地球科学学院副教授田荣湘

肖贞林

青藏多宽谷，高原多湖泊，青藏高原多故事。

大约6500万年前，印度板块与亚欧板块出现了一次快速而剧烈的碰撞，可以说青藏高原及一系列的山脉就是这次碰撞的产物，这些由于大陆挤压而抬高至不同高度的地面，在其后的数千万年间各自展现着不同风貌，也由此孕育出了我国的大好河山，一条源远流长、波澜壮阔的黄河更承托着中华民族生生不息的灿烂文明。事实上，这片地势高险的“不毛之地”，其实对我国有着不可磨灭的重要意义。因而，它的每一次气候变化，每一次“呼吸”，都如一泓春水，一旦有风过，便会涟漪乍起，搅动着每一位气象研究者的心，来自浙江大学地球科学学院的副教授田荣湘自然也不例外。

防灾比救灾重要

近年来，最牵动田荣湘心绪的气候现象，当数2009—2014年间，祸及中国西南五省（自治区、直辖市）（即云南、贵州、广西、四川及重庆）的一场百年一遇的特大旱灾，俗称“西南大旱”。西南地区位于青藏高原的东南侧，这便使田荣湘产生了探索青藏高原气候变化与其周边地区气候相关性的想法。恰巧，在我国正式启动第二次青藏高原科学考察期间，她随即迎来了重大专项中的子项目“西风-季风变化背景下地气相互作用过程在不同下垫面的长期变化趋势”。在项目中，她和团队聚焦被反气旋控制的高原冬季，发现一旦反气旋现象减弱，青藏高原东北部冷空气也会随之乏力，致使西南地区“陷落”进青藏高原南面暖空气的控制之中，造成干旱现象。而对此成果，她直言：“探明其中机制只是项目的第一阶段，如今第二阶段的研究即将开启，青藏高原的热力动力变化对周边地区气候的重要影响仍然不可小觑。”

干旱如此，赤潮亦是如此。这种突发于海上的“红色幽灵”一直被视为海洋污染的信号，它可导致海洋中的鱼、虾、蟹、贝类大量死亡，对水产资源破坏极大，严重时还会因沉积物的大量堆积而影响海港建设，为渔业、养殖业、旅游业均埋下了不小的危机。而令人感到遗憾的是，此种灾害不可预防，因其形成机制极为复杂，目前学术界还未对其发生机制达成一致的认知，但目前可以明晰的是，要形成赤潮，必不可缺少铁、锰、锌、钴、硅及维生素B1、B12、四氮杂茚、间二氮杂苯等成分。那么，这些营养元素又从何而来？

这个疑问曾一度盘桓在田荣湘心头，挥之不去。为探索问题的答案，她亲率团队谨慎调查分析了此前15次大型赤潮事件，她发现气溶胶，即悬浮于气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，在“营养输送”的过程中似乎有着非同寻常的相关性。“在2005—2006年间曾发生过15次面积大于500平方公里的赤潮事件，其中只有1件跳脱出了研究预设的规律。我们之前习惯于认为河流是输送营养物质的首要载体，这似乎将我们的思路桎梏住了。但其实这并不代表其他介质就没有输送物质的可能，比如大气。”有此设想，她第一时间找到了自然资源部第二海洋研究所的专家进行讨论与咨询，但出乎她意料的是，这一设想并未在第一时间得到肯定与支持。但这并未使田荣湘感到气馁，在博士导师翁焕新教授的指导与鼓励下，她最终成功申报了国家自然科学基金项目“大气气溶胶输送铁磷对引发东海赤潮的关键作用”。

此项目将东海列为主要研究对象。东海是世界著名的渔场，在我国的经济和民生中占有重要的地位，但赤潮事件却严重威胁着东海生态系统和区域经济，这令田荣湘寝食难安。项目开展期间，她及团队运用了前沿的大气数值诊断模拟技术与生物地球化学研究方法，创新性地将天气动力与环境科学两个学科的思路加以结合，最终找到了大气气溶胶对铁、磷的输送、沉降与引发东海赤潮的关键作用。原来，大气中的酸化作用可使气溶胶中的铁、磷元素从不溶态变成生物可利用的形态，其后随着下沉气流输送到洋面，而此种空气的下沉运动同时会带来晴朗的天气条件，这就为赤潮藻的生长提供了充足的光照，再结合东海洋流方向随季风改变从而提供的水动力条件，就“顺其自然”地促使了东海赤潮的发生。

此研究成果显然为海洋赤潮灾害的预报提出了一个有效的跨学科研究方法，同时为探索赤潮灾害发生机理提供了新的思路，对降低赤潮灾害的损失、保护海洋生态环境具有重要意义。“防灾永远比救灾重要。”田荣湘说。

科研的传承

不是只有舞者才会穿上红舞鞋，从此曼妙旋转，不知疲倦。在天气动力及环境科学领域内默默耕耘、执教近三十载的田荣湘脚上，必定也有这样一双“红舞鞋”。不然，她不会说出“我觉得科研是越干越有劲儿”的“豪言壮语”，更不会多次奔赴拥有极端环境的珠穆朗玛峰及阿里地区，顶着高原反应开展科学实验，终获得国家自然科学基金、科技部第二次青藏高原综合科学考察研究子专题、浙江省自然科学基金、“973”项目和其他各类科研项目11项，以及在国内外权威刊物上发表论文33篇的杰出成绩。

回顾自己的科研道路，纵然已涉足其中数十载，但谈起少时对科学的向往，田荣湘依旧心潮澎湃。儿时在媒体上看到众多科学前辈的光辉事迹，使田荣湘在对科学的神秘燃起好奇的同时，也在她心中种下了一颗立志成为一名科学家的梦想种子。本科期间，推导大气运动的方程组深深吸引着她的目光，不竭的进取之心最终将她推向了天气动力学的怀抱。虽然方向已明，但彼时青涩稚嫩的田荣湘尚不能领会科研精神背后蕴含的真正含义是什么。

立足当下，田荣湘说：“我曾经在导师高由禧院士的身上切实感受到了坚守的力量、奉献的大义。始终以国家需要为己任，时刻准备着奔赴科研一线，这是高先生用毕生经历为我上的最生动的一课。”

20世纪80年代末，毕业于中国科学院兰州高原大气物理研究所天气动力专业的田荣湘师从我国著名的高原气象学家高由禧院士。彼时距离高院士自愿舍弃在首都中央气象研究所工作的大好前途，为改变我国西北干旱面貌，带领一家老小迁往尚未开发的甘肃贫瘠地区，已经过去了30余年。为增加河西走廊的供水，高院士曾在“融冰化雪、土炮消雹”中建立起了中国科学院兰州地球物理所分所（兰州高原大气物理研究所的前身），而当田荣湘来到这里时，研究所已在高院士的主持下不断完善和发展，他本人也在步履未停中渐渐走入了晚年。“但在我的记忆中，高先生仍然坚持身体力行地参与科研工作，并且始终告诫我们，科研要从需求出发，国家哪里需要，我们就随时要做好奔赴哪里的思想准备。”

“直到现在，我还会时常把前辈的事迹讲给我的学生们听。”弦歌不辍，薪火相传。曾经将一腔热血倾注于三寸笔尖上书写青春年华的有志青年，如今已成长为了一名可为后继人才指引前路的“明灯”。

谈起自己的学生，田荣湘眼中满是骄傲与欣慰，“现在的年轻人，真的都很聪明”。即使在成长的道路上偶有叛逆，她也愿意作为学生身边包容而和蔼的“大家长”，悉心倾听他们的烦恼，真诚给出自己的建议。“其实很多学生在逐梦路上都会因为迷茫而出现一些‘暂时的困惑’，这时候就尤其需要一些‘过来人’为他们指点迷津，不能任由那些负面情绪控制住他们，让他们产生对知识的厌恶情绪或者是对学习的抵抗行为。”

春风化雨润桃李，一束烛光照赤心。未来，田荣湘将继续向着科学之光辉，循梦而行，无论是科研的“高原”还是育人的“珠峰”，她都会心怀希望，稳步攀登。