
成里京(左一)在進(jìn)行科普講解。受訪(fǎng)者供圖
走進(jìn)中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員成里京的辦公室,墻上掛著的一張圖引人注目。這是一幅全球海洋上層2000米熱含量變化時(shí)間序列圖。圖中,一條清晰向上的曲線(xiàn)揭示了過(guò)去半個(gè)多世紀(jì),全球海洋持續(xù)變暖的情況。
這張圖是成里京的代表作。過(guò)去十多年來(lái),面對(duì)海量、紛雜的海洋觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),他和團(tuán)隊(duì)成員像還原魔方一般,對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、修訂、分析,描繪了一幅海洋氣候變化圖。這是中國(guó)學(xué)者首次完成此類(lèi)研究成果?!罢缒Х接杀姸嗌珘K構(gòu)成,海洋數(shù)據(jù)也源自不同時(shí)期、不同設(shè)備,只有經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確校正與整合,才能呈現(xiàn)真實(shí)的海洋氣候變化圖像?!彼f(shuō)。
不久前,聯(lián)合國(guó)教科文組織授予37歲的成里京“阿勒福贊獎(jiǎng)”,以表彰其為海洋氣候變化提供的科學(xué)證據(jù)。
修正數(shù)據(jù)偏差
全球氣候變化是當(dāng)前人類(lèi)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。在不斷變暖的地球系統(tǒng)中,僅有不到5%的熱量停留在大氣與陸地上?!皩?shí)際上,超過(guò)90%的熱量被海洋吸收儲(chǔ)存了。”成里京告訴記者,正因如此,研究氣候變化必須先弄清海洋的變化。
然而,成里京的科研起點(diǎn)并非海洋或氣候。他本科專(zhuān)業(yè)是數(shù)學(xué),自認(rèn)“在數(shù)學(xué)上不算有天賦”。大三時(shí),他在一次建模比賽中遇到一道與氣候變化相關(guān)的題目?!坝脭?shù)學(xué)方法解決現(xiàn)實(shí)世界中的開(kāi)放性問(wèn)題,讓我感到特別興奮?!彼f(shuō)。2009年,在興趣指引與老師推薦下,他進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所攻讀博士學(xué)位。
讀博后,成里京接到的第一個(gè)課題就是一個(gè)學(xué)術(shù)界的新問(wèn)題。
研究海洋氣候變化,離不開(kāi)充足的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。自20世紀(jì)50年代末起,科研人員便開(kāi)始借助拋棄式探溫儀來(lái)監(jiān)測(cè)海洋溫度?!八耐庑蜗褚幻缎◆~(yú)雷,投入海中不斷下沉,通過(guò)尾部的銅線(xiàn)傳回溫度數(shù)據(jù)。”成里京拿起一個(gè)模型向記者解釋道。
科研人員用這種簡(jiǎn)單的設(shè)備,在過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)里收集了全球300多萬(wàn)條海洋溫度數(shù)據(jù)。它們成為研究海洋氣候變化的基礎(chǔ)。然而,這些數(shù)據(jù)總是出現(xiàn)異常,致使人們無(wú)法準(zhǔn)確掌握海洋溫度變化,也難以判斷海洋氣候變化情況。
就在成里京讀博前,有學(xué)者認(rèn)為,這種異常是數(shù)據(jù)偏差造成的?!拔易x博后接到的第一個(gè)任務(wù),就是研究一套方法,修正這種偏差,還原數(shù)據(jù)的本來(lái)面貌?!彼f(shuō)。
為了找到偏差的根源,成里京開(kāi)始“惡補(bǔ)”相關(guān)知識(shí)。“必須理解問(wèn)題的本質(zhì)。”他說(shuō)。遇到問(wèn)題他就去翻書(shū)、查資料,不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)小的疑點(diǎn),直至把每個(gè)問(wèn)題都弄清楚。
2014年,在即將獲得博士學(xué)位時(shí),針對(duì)數(shù)據(jù)偏差,成里京提出了一套系統(tǒng)性的修正方法。此時(shí),國(guó)際上也陸續(xù)有其他團(tuán)隊(duì)提出了相應(yīng)方法。最終,成里京的方案由于效果更佳、更全面,得到國(guó)際學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)可,被廣泛采用。
畫(huà)出“中國(guó)曲線(xiàn)”
在開(kāi)展拋棄式探溫儀數(shù)據(jù)偏差修正工作的同時(shí),成里京還立下一個(gè)更宏大的目標(biāo)。2011年,他在微信朋友圈中寫(xiě)下:要繪出屬于中國(guó)人的海洋氣候變化曲線(xiàn)。
喊出豪言壯語(yǔ)后,成里京發(fā)現(xiàn)這事做起來(lái)并不容易。海洋觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源多樣、數(shù)量龐大。為獲得更準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù),成里京不僅分析拋棄式探溫儀傳回的數(shù)據(jù),而且對(duì)顛倒采水瓶、機(jī)械式探溫儀、動(dòng)物攜帶的傳感器等儀器記錄的海洋數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,開(kāi)展系統(tǒng)性的偏差溯源、修正、建模工作?!拔覀兠鎸?duì)的是千萬(wàn)量級(jí)的數(shù)據(jù),修正過(guò)程很枯燥,但容不得一點(diǎn)差錯(cuò)?!背衫锞┱f(shuō)。
人類(lèi)能觀(guān)測(cè)的海洋區(qū)域終究是有限的,現(xiàn)有觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)存在空間分布不均的問(wèn)題。為更全面、準(zhǔn)確地反映海洋溫度變化,成里京與團(tuán)隊(duì)在考慮海洋物理特性的基礎(chǔ)上,建立了覆蓋全球海洋溫度、鹽度、層結(jié)等關(guān)鍵變量的格點(diǎn)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)集,并結(jié)合觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)與一系列氣候模型模擬結(jié)果,利用海洋變化的時(shí)空相關(guān)性,填補(bǔ)了部分海域的熱含量空白。
2017年,成里京發(fā)布了海洋上層2000米熱含量分析數(shù)據(jù)。研究顯示,過(guò)去60年間全球海洋變暖速度快于預(yù)期,且自20世紀(jì)90年代以來(lái)變暖顯著加速。這一成果被聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)2019年發(fā)布的海洋和冰凍圈特別報(bào)告《決策者摘要》引用。這是該系列報(bào)告自1990年首次發(fā)布以來(lái),第一次采用中國(guó)學(xué)者提供的全球性氣候觀(guān)測(cè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)。截至目前,成里京和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)布了4版全球海溫變化數(shù)據(jù)集,為全球氣候變化研究以及我國(guó)參與全球氣候治理提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
用最“笨”的方法
年紀(jì)輕輕便成為世界海洋氣候變化研究領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)者,成里京的秘訣是什么?
“我有個(gè)自認(rèn)為比較好的習(xí)慣,就是遇到問(wèn)題一定要把它研究透徹,而不只是為了完成任務(wù)、發(fā)文章。”成里京說(shuō),一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題背后,可能隱藏著非常復(fù)雜的原因,不是幾句話(huà)、幾篇文章能說(shuō)清的,必須不斷追問(wèn)、探索,直至觸及本質(zhì)。“這個(gè)過(guò)程可能會(huì)很辛苦,但能積累很多知識(shí)。”成里京說(shuō),他不相信捷徑,最“笨”的方法有時(shí)反而是最快的,“問(wèn)題解決了,文章、成果自然就有了”。
下“笨功夫”不等于做無(wú)用功?!耙谧约荷瞄L(zhǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題上發(fā)力,其他問(wèn)題則要多請(qǐng)教他人?!背衫锞└嬖V記者,自己是“i人”,不善交際,但心態(tài)開(kāi)放、樂(lè)于合作。他的多項(xiàng)關(guān)鍵成果中都有合作者的貢獻(xiàn),他常說(shuō)自己是“站在巨人的肩膀上”。
如今,包括研究生在內(nèi),成里京的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)有十多人??蒲兄?,他將更多精力放在了培養(yǎng)學(xué)生上?!拔覀儧](méi)有例會(huì),我和學(xué)生都是‘單線(xiàn)’聯(lián)系。好像每次大家聚在一起,都是在團(tuán)建的時(shí)候?!背衫锞┬χf(shuō)。
不過(guò),成里京對(duì)學(xué)生并不是沒(méi)有要求。“我不要求學(xué)生必須發(fā)文章,但你要把你研究的問(wèn)題搞懂,不管是大問(wèn)題還是小問(wèn)題。”他說(shuō),他鼓勵(lì)學(xué)生們多走出去看看,做一個(gè)心態(tài)開(kāi)放、對(duì)研究有熱情的人。為此,他每年都會(huì)積極資助學(xué)生參與國(guó)際學(xué)術(shù)交流。
與數(shù)據(jù)打交道是一項(xiàng)“苦差事”——過(guò)程枯燥、出成果慢、不確定性大,但成里京樂(lè)在其中?!白隹蒲胁豢赡苊繒r(shí)每刻都很興奮,大多數(shù)時(shí)間是平淡的。不過(guò),我們要相信自己做的事,也要相信自己一定能做成?!背衫锞┱f(shuō),科研需要信念感,去支撐那無(wú)數(shù)個(gè)日夜的漫長(zhǎng)跋涉。也正因如此,海洋氣候“魔方”最終被還原的那一刻,是他最快樂(lè)的瞬間。
(原載于《科技日?qǐng)?bào)》 2025-12-01 05版)
來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) ?都芃
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