风云激荡中的璀璨星辰

竹滴清响

2023年7月，世界气象组织宣布热带太平洋7年来首次形成厄尔尼诺条件，这可能会导致全球气温飙升、破坏性天气和气候模式的出现。同年11月30日，世界气象组织宣布2023年是有记录以来人类历史上最热的一年。随后的12月，北京却创下了继1951年有完整记录以来，12月期间最长连续低温纪录；河南经历了1961年以来最冷的12月中旬；山东烟台和威海的暴雪，也让这两座城市的积雪深度突破了历史极值。

进入2024年后，极端天气频发：南昌的强对流天气导致人睡在被窝中都能被风吹跑；中东地区，一次暴雨下了一年的降雨量，让沙漠都变成了汪洋；极少下雪的广州，在快进入5月份的时候，直接下起了大冰雹……

这些频发的极端天气，不仅给自然生态系统带来了巨大的破坏，也给人民的生命财产安全造成了重大损失。因此，我们必须直面极端天气，在深入探索气候规律的基础上，加强科学应对，从而更好地缓解或解决极端天气带来的重大现实问题。

南京信息工程大学

聆气象之音，闻万物之声

在多普勒激光雷达领域的新突破

南京信息工程大学在多普勒激光雷达领域有了新的突破。该校大气物理学院夏海云教授研制的30千米全天候非视域多功能激光雷达，在遇到强降雨、大雾等恶劣天气，或是遇到建筑物阻挡等情况时依然可以实现精准探测。

夏海云教授介绍，激光雷达作为新的大气遥感手段正在蓬勃发展，其精准的大气物理、化学、生物参数探测，对数值天气预报、气候模型改进、军事环境预报、大气污染监测、生化气体监控、机场风切变预警等具有重大意义。因此，夏海云教授及其团队聚焦激光雷达的研发，提出的高量子效率、低噪声、全光纤集成红外激光雷达方案，探索开辟了激光雷达发展的新方向。

在2022年，夏海云教授就带领团队自主研发出具有国际领先水平的“多大气参数探测激光雷达”，并在气象条件最为复杂的昆明长水国际机场部署应用。该雷达是世界上水平探测距离最远的（30千米）相干探测体制测风激光雷达，能够利用极限灵敏度探测技术对飞机起降区间进行全时全域的扫描探测，也能够精准探测并预警风切变、微下击暴流、顺风侧风等干扰飞机飞行安全的危险天气状况，为飞机安全起降保驾护航。

这一次，夏海云教授及其团队的技术再次升级——让雷达在遭遇强降雨、大雾等恶劣天气时也能实现远距离、多大气参数激光雷达遥感，特别是激光光束在被低空障碍物阻挡的情况下，也能实现全域风场的重建。

“举个例子，下雨时，雨水会阻挡我们的视线，同样受阻的还有雷达。传统测风激光雷达由于探测能力有限，因此难以适应各种复杂恶劣天气条件下的风场探测，而我们利用江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司研制的纳米结构技术，在玻璃上做了一个疏水疏油的材料，让水滴、油污不会积在镜片上，如此，激光就能够顺利地打出去。这样便能更好地满足各种条件下的探测业务需求。”夏海云教授说。

据悉，该雷达已经在昆明长水国际机场、广州白云国际机场投入使用。

以服务中国气象事业为己任

南京信息工程大学自成立起，便以服务中国气象事业为己任，不断加强科研创新。

从1963年起，学校就承担了一批中央气象局1963—1972年的科技研究项目和课题、农业部1963—1972年的农业科学技术发展规划课题，内容涉及大气环流、台风预报、长期天气过程、人工影响天气、农业气象预报、农业气候区划、物理气候、应用气候等。

1978年后，学校研究的领域主要有青藏高原气象科学实验研究、江苏省的农业气候区划研究、山区气候资源调查、农田小气候研究、杂交稻气象研究、台风协作研究、季风研究、长期天气预报研究以及人工影响天气研究、雷达气象研究、卫星气象研究等。

1984—1990年，学校承担国家和相关部门的科研项目共130多个。

总的来看，从建校之初到20世纪末，学校便围绕气象行业需求开展科学研究工作，立足大气科学学科优势，形成有特色的研究领域。其中，在长期天气预报、季风与热带环流、物理气候与山地气候、雷达气象和短时预报、农业气候区划等方面取得较大进展，对发展气象科学、促进气象业务水平的提高起到了积极的作用。

进入21世纪以后，随着学校发展规模的扩大和办学定位的进一步明晰，学校的大气科学研究进入了快速发展阶段。

2006年，学校发展战略研讨会将该年定为“科研启动年”，提出了“四高一专”的科研目标，坚持不懈狠抓“高额度科研经费、高等级科研项目、高水平学术论文和著作、高等次获奖”，为大气科学的科学研究工作提供了有力的政策支持。

2010年之后，学校大气科学教师承担了“973计划”项目，国家重点研发计划项目，国家自然科学基金重大、重点项目等多个重大科研项目，有力地支撑了大气科学的高水平发展。

南京信息工程大学名片

南京信息工程大学是国家“双一流”建设高校，是江苏高水平大学建设高峰计划A类建设高校。学校始建于1960年，隶属于中央（军委）气象局；1963年独立建校为南京气象学院；1978年被列为全国重点大学；2000年划转江苏省人民政府主管；2004年更名为南京信息工程大学。2007年以来，学校先后实现了江苏省人民政府、中国气象局、教育部、国家海洋局等多方共建，现为以江苏省人民政府管理为主的中央与地方共建高校。

学校的大气科学学科入选国家“双一流”建设学科名单，在第四轮学科评估中获评A+等级；气象学为国家重点学科。2023年10月，软科发布了2023年“软科世界一流学科排名”，学校的大气科学学科再次跻身世界前列，位列第三，连续四年稳定增长，展现出了学科的顶尖实力和潜力。

成都信息工程大学

成于大气，信达天下

推动西南涡及其暴雨精细化研究

由成都信息工程大学大气科学学院李国平教授领衔完成的成果“西南涡及其暴雨精细化特征的观测试验、诊断分析和预报技术研究”获评“十三五”以来气象行业优秀科技成果。

在李国平教授的带领下，由高校、研究所、业务单位组成的研究团队依托公益性行业（气象）科研专项的支持，通过7年多的产学研协同攻关，实现了西南涡及其暴雨精细化预报关键技术的突破。

针对西南涡及其暴雨的中尺度分析技术匮乏的现实，研究团队引入对流涡度矢量、湿涡度矢量、湿螺旋度、水汽散度垂直通量等新型诊断物理量，发展出GPS可降水量变率、二阶湿位涡等诊断分析物理量，并筛选、提炼出应用效果好、有前兆指示性的预报判据指标集。此外，研究团队还提出了面向西南涡及其暴雨的新一代分析方法及预报技术，如中尺度滤波分析方法、高分辨率数值模拟技术、卫星遥感资料应用技术、雷达资料应用技术以及中尺度对流系统的识别、跟踪与预报技术等。

研发团队还研发了西南涡及其暴雨的预报模型与西南涡的业务应用平台，利用NCEP／NCAR再分析资料并根据研究团队原创性提出的西南涡生成指数，集成统计分析了1954年至2014年西南涡的气候特征与西南涡异常发生的流型。研究发现，除了地形和加热作用，西风带及季风环流带来的水汽等也是影响西南涡的重要因子。

该研究成果在湖南省气象台、重庆市气候中心、中国气象局武汉暴雨研究所等单位的预报服务、科技研发、培训教育工作中得到广泛应用，成为暴雨预报的重要参考依据，对提高这些单位的业务能力起到了重要作用。

该研究还培养造就了一支“产学研协同、局校合作”的科技创新团队，在推动西南涡及其暴雨精细化研究及业务推广应用、保障国家公共安全、培养专门技术人才、普及防灾减灾科技知识等方面起到了重要作用。

中国气象事业的人才培养基地

和科学研究基地

成都信息工程大学与中国气象事业血脉相承，始终保持着密切的联系。学校强化人才支撑、注重产教融合，不断提升原始创新、成果转化能力，逐渐形成了大气探测技术与装备、大气科学理论与应用、现代气象服务等覆盖气象业务全流程的大气科学研究体系。

学校进行的青藏高原地气耦合与气候研究处于国际先进水平；研发的多普勒天气雷达信号处理系统被国内70%的天气雷达采用并出口国外；开展的航空航天气象研究为国防重大发射任务保驾护航；构建的西南涡动力学、暴雨致灾机理与预测理论，提高了降水模拟与预报的精度；率先在国内开展的龙卷风探测技术研究，获国家重点研发计划支持；与中国气象局共建的全国首个人工影响天气联合研究中心，为人工影响天气、气象防灾减灾提供了人才智力的支撑；利用人工智能技术、高性能分布式计算技术、大数据等服务国家气象现代化建设。

建校70多年来，学校为中国气象事业培养了数万名优秀的气象人才，他们广泛分布在气象、民航、部队、农业等行业或领域，是中国气象事业发展的重要力量。

成都信息工程大学名片

成都信息工程大学创建于1951年；1956年改制为中央气象局成都气象学校；1978年升格为本科院校——成都气象学院；2000年，学校由中国气象局划转四川省，更名为成都信息工程学院；2001年，原隶属于国家统计局的四川统计学校整体并入；2015年，学校更名为成都信息工程大学。学校是“中西部高校基础能力建设工程”高校、国家首批“卓越工程师教育培养计划”试点院校、四川省首批“一流学科建设”高校、四川省新增博士学位授予单位优先培育高校。学校现有航空港、龙泉2个校区，占地面积2000余亩。

学校的气象学为四川省重点学科，该重点学科有四川省唯一的大气科学硕士学位授权点及四川省唯一的大气科学类省级重点实验室“高原大气与环境四川省重点实验室”。学校设有气象灾害与防灾减灾、气候与气候变化、气象应用与服务等研究方向，紧密围绕天气预报、气候变化及公共气象服务业务开展研究，为提高我国重大灾害性天气、气候及生态环境变化的模拟和预测能力做出了重要贡献。

南京大学

气象万千，大有可为

“野火烧不尽”里的“野火”

为啥会“玩命烧”？

野火即森林、草原等植被生态系统中生物质的露天燃烧，如森林大火、草原大火、秸秆焚烧引发的火灾等。极端野火会释放土地里储藏多年的碳，让植被吸收二氧化碳的能力大大下降，从而导致森林水土流失、有毒颗粒物加重空气污染等。

野火和天气如何相互作用，一直是全球极端野火预测预报的难点。南京大学大气科学学院丁爱军教授团队的最新研究发现，野火不仅受气象条件的影响，其排放的气溶胶也会改变大气中的湿度、风速、降水等气象要素，继而显著增加全球沿海地区的极端野火事件。团队的相关研究刊发于国际期刊《科学》上，并被作为亮点成果予以重点介绍。

“科学认识影响野火发生、发展和消亡的复杂机制与关键控制过程，有助于提高预报水平并据此采取精准防控措施降低野火发生的频率和强度。”丁爱军教授说。

丁爱军教授团队通过分析过去20年全球不同野火燃烧区的卫星观测数据，发现美国西海岸和东南亚中南半岛地区的野火燃烧面积存在显著的天气尺度变化，前者受风速和湿度控制，后者则主要受降雨调制。团队进一步对2020年9月美国西海岸破纪录的超级野火事件和2004年3月东南亚中南半岛的森林大火开展了气象—化学全耦合数值模拟，揭示了这两个地区不同的野火天气尺度变率和主控因子背后的机理。

“研究发现，在美国西部的地中海气候区，野火排放的烟羽会导致下风向大气中的气溶胶增厚，而气溶胶越多，到达地面的太阳辐射会越少，更多的热量就会积累在大气里，如此便会引起野火区风速的增大、湿度的减小和大火潜势的上升，从而显著增加野火气溶胶的排放量并导致峡谷地区城市空气质量的急剧恶化。”丁爱军教授说。

位于亚洲季风区的中南半岛则有所不同。每年春季，该区域森林大火排放的气溶胶在距离地表2—4公里的空中含量最高，且可以蔓延到我国的海南、广东、福建等地区，形成一条几千公里的污染带。通过气溶胶的辐射效应，污染带下面的低云会显著增大。相关过程会显著减弱季风并减少南海向中南半岛横断山脉东侧的水汽输送，从而减少当地的降水并进一步增强火的强度及延长燃烧时间。

该发现对全球人口密集的沿海地区极端野火事件的预测与提前干预有重要科学支撑，也有望为我国西部和大兴安岭等复杂地形地区的山火防治提供参考；同时对全球典型野火频发地区的大气污染防治、天气预报、人工影响天气以及气候变化应对等有重要的科学意义和应用价值。

广纳万千变化的气象人

南京大学大气科学学院历经长期建设和发展，如今已成为我国大气科学研究和高层次气象人才培养的重要基地。在此期间，学校为国家培养了7000余名大气科学领域的科技人才和业务骨干，其中13名成为中国科学院、中国工程院院士（含外籍），为我国气象事业、经济建设、国防建设和社会发展做出了重要贡献。

数熠熠星光，南京大学毕业生的光芒不仅闪耀在科学的殿堂，他们的风骨与傲气更是让世界瞩目。中国第一位女副舰长、南京大学大气科学专业1996级校友韦慧晓，站在乘风破浪的军舰甲板上说道：“一块不贵的手表，因为我戴过了，所以身价百倍。”此“金句”一出就刷爆了网络，获得了数百万点赞。

象变化让天地失色，而南京大学气象人的胸怀与豪情却可广纳这万千变化。

南京大学名片

南京大学坐落于钟灵毓秀、虎踞龙盘的金陵古都，是一所历史悠久、声誉卓著的百年名校。其前身是创建于1902年的三江师范学堂，此后历经两江师范学堂、南京高等师范学校、国立东南大学、国立第四中山大学、国立中央大学、国立南京大学等历史时期，于1950年更名为南京大学。1952年，在全国高校院系调整中，南京大学调整出工学、农学、师范等部分院系后与创办于1888年的金陵大学文、理学院等合并，仍名南京大学。学校校址从四牌楼迁至鼓楼金陵大学原址。南京大学目前拥有仙林、鼓楼、浦口、苏州4个校区，有31个直属院系。

南京大学大气科学学院建立于1944年，前身是南京大学大气科学系，是中国最早建立的气象学系，是中国现代气象科学的摇篮，为国家经济建设、社会发展和国防建设培养了大批优秀的气象科技人才和业务骨干，造就了一批国内外学术权威和知名学者，现已成为中国大气科学研究和高层次气象人才培养的主要基地。学校的大气科学入选国家“双一流”建设学科名单。

其他院校一览

北京大学：北京大学的大气科学是全国唯一的大气科学一级重点学科，其与南京信息工程大学的大气科学学科并列全国第一，在第四轮学科评估中获评A+。

兰州大学：兰州大学的大气科学学院始于1958年成立的气象学教研组；大气科学在2017年入选国家“双一流”建设学科名单，在第四轮学科评估中获评B-。

中国科学技术大学：中国科学技术大学的大气科学在中国科学院大学学科评估中位列前茅；学校在大气科学领域开展了许多重要的科学研究，取得了显著的成果。

中山大学：中山大学的大气科学学院成立于2015年，其前身是中山大学地理学系气象学专业；如今，该学院已建立了完整的人才培养体系，并成为培养大气科学高级专门人才的重要基地。

……

曾有人说，大气科学一听就是冷门专业，坐在这样的“冷板凳”上，哪里能有“大前途”？但是，大气科学领域的人才从没有被白白埋没——你可以自由发展学习兴趣，探索自己的研究方向；你可以研究季风、台风、龙卷风，掌控地球上强大的自然之力；你可以研究雾霾与大气污染，为蓝天白云、绿水青山和美丽中国提供科技保障；你可以预测未来的气候变化，用自己的实际行动践行“碳达峰、碳中和”的郑重承诺……