廖宏:女学霸气象领域打“通关”

  尽管我国政府实施严格大气污染物排放控制措施,但近年来北京地区冬季强霾事件反而有所增加,这是为什么?近日,一项研究成果“霸占”了英国《自然·气候变化》期刊的封面,引起广泛的关注。该研究由中澳科学家联合开展,揭示了全球气候变暖造成华北平原静稳天气增多,从而增加了冬季强霾事件发生频率和持续时间。

  该论文的通讯作者就是南京信息工程大学的廖宏教授。作为一个能够在气象领域为中国争取国际话语权的女科学家,她的工作让人心生敬仰。记者有幸在她忙碌工作的“夹缝”中见到她,了解到她与气象结缘的故事。

  “学以致用,让我爱上它”

  女学霸遇上气象学

  初春的中午,走在南京信息工程大学的校园,樱花开得正盛,天空蔚蓝无暇,这所培育了无数气象人才的高校,显得宁静而充满朝气。在环科院的院长办公室中,记者见到了廖宏教授。由于上午、下午都有报告,廖宏教授特地挤出了中午休息的闲暇与记者见面。女性独有的温柔与优雅,很自然地拉近了记者与这位在气象领域广获赞誉的女性科学家的距离。

  说起与气象结缘,廖宏只说是“正好”。来自四川的廖宏出生在一个普通的教师家庭,在她的记忆中,学习阶段并没有什么特别的事情。“读书的时候,可能因为父母都是数学老师,所以理科一直比较好,也特别喜欢数学和物理。”没有特别刻意的安排,作为理科学霸的廖宏,就那么顺其自然地考上了北京大学地球物理系的气象专业。“当时专业是父母选的,因为上大学的时候我还特别小,只有16岁,并不是因为特别喜欢就去学气象,也并没有像大家所想象的那样,多么的有雄心壮志。”但是,让廖宏觉得很幸运的是,她喜欢的数学、物理都能在这个专业中学以致用,自己的强项继续在专业中发挥作用,让廖宏越学越喜欢,就此爱上了气象这门大学科。

  在廖宏的研究中,有一部分是与大气环境相关的,关注的是大气污染物变化的特点和相应的物理化学机制,“比如说今天观测到的污染物浓度很高,我们的研究期望解释为什么会高,是气象的原因,还是排放或化学机制有什么特点。我们也从不同的时间尺度上(几天、几个月、几年甚至数十年),研究污染物浓度变化的规律。”廖宏的另一部分研究是关注大气污染物在气候变化中的作用。“很多人知道温室气体导致气候变化,实际上污染物也是一样,其中有些污染物有降温效果,有些有升温效果。由于大气污染物和温室气体有共同的排放来源,因此明确我国大气污染物的变化特点及其在气候变化中的作用是提高污染物和气候预估水平、制定大气污染治理和减缓气候变暖政策的科学基础。”

  廖宏告诉记者,其实在北大的时候她学习的是气象专业,到美国留学学习了大气化学,科研中,两者又都用上了,这让她觉得自己很幸运。

  “科研就像升级打怪”

  建立同时模拟大气污染物和气候的数值模式

  在廖宏的主要学术成就中,排在第一个的就是发展了全球大气化学-气溶胶气候双向耦合模式,这也是廖宏所说的她的研究工作中比较独特的部分。

  早期气候变化研究较少研究污染物,而研究污染物的人也很少涉及气候变化,廖宏的知识背景却将两者结合起来了。“其实,早期的气候模式是没有化学物质在里面的,到了2000年左右,地球系统模式开始有对化学物质的模拟,最早是二氧化碳,然后有一些其它污染物。”廖宏发展的就是在国际上较早在气候模式中模拟污染物的模式。“相关研究工作的论文引用率都非常高,这个模式当时在国际上也是领先的。”

  其实,发展这个模式并非是廖宏从博士研究生开始就决定的,而是在导师的要求下开始的项目。“美国的导师要求很高,他的思路就是每个学生毕业出去时,要有自己独特的研究特色,能在这个专业方面有所发展。”当时,廖宏确实也下了很大的决心。“很幸运的是,我先生正好是学化学的,我们的背景也很相似,都是做科研的,所以他当时鼓励我将项目进行下去,也给了我很大的帮助。”

  廖宏告诉记者:“做污染物的模拟,跟气象参数的模拟有相似也有不同之处。比如污染物模拟与气象里模拟水汽和大气气团很类似,但是更复杂的是有特别多化学成分。因为我做数值模式,一直在写程序,也能很快掌握化学知识,到后来,对于大气化学模块的熟悉程度,就像了解自己的手指头一样了。”用了整整三年,廖宏完全建立起了这个独特的数值模式,也为自己今后在气象领域立足打下了坚实的基础。

  对于廖宏来说,把好几百个化学反应都放进气候模式中,甚至能够模拟出污染物对气候的影响,具体到增温或降温多少度,尽管当时花了太多的工夫,但是非常值得。“能将自己了解到的大气化学写出方程,然后放到自己编写的模式中,看到这个模式是对的,就像是将游戏玩通关的感觉,这个时候是很开心的。”

  “我总相信,付出会有回报” 忙碌中收获硕果

  2008年获国家杰出青年基金,2009年入选新世纪百千万人才工程国家级人选,2011年中国科学院百人计划终期评估优秀,2013年获政府特殊津贴……在廖宏的简历中,每项都足以让许多人艳羡。

  可能在各类媒体上,有关廖宏个人的报道并不是很多,这是由于她的低调,但在学术界,她的研究在国际国内都有着广泛的影响,她的研究工作同时涉及大气环境和气候变化这两个大气可持续发展的重要领域,发表科学论文80余篇,研究结果还被政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四和第五次气候变化评估报告采用或引用数十次。

  简而言之,廖宏是个不折不扣的“气象大咖”。见到她之前,记者只是觉得她是一位科学牛人,对于科学的严谨性十分较真,做事干脆利落,而见到她之后,却被她积极乐观的正能量所感染。

 廖宏的工作十分忙碌,因为她的头上顶着一堆名头,2011-2016年担任一级国际组织“世界气候研究计划”联合科学委员会委员,2015-2016年担任国际“世界气候研究计划”联合科学委员会官员(officer)、2011-2019年担任哈佛大学管理的国际著名模式GEOSChem模式科学指导委员会委员以及“大气化学与气候”工作组组长……但她总是能在忙碌中找到属于她的小幸福,她总笑着说自己很幸运,“有时候,真的会觉得很辛苦,尤其女性在体力方面可能会存在一些弱势,但是,所有的付出在你能获得认可和回报的时候,你真的会觉得莫大的满足。”在教学工作中,她的幸福就是看着学生从懵懵懂懂成长为行业内的小专家;而在研究工作中,她最大的满足就是能够为国家的基础科学研究做出突出贡献,同时也为国家的大气污染治理和减缓气候变化的重大需求提供科技支撑。