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十九大代表吴统文:让“国产”气候模式为世界瞩目

来源:中国气象报社   发布时间:2017年10月18日08:41
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  中国气象报记者 孙楠

  吴统文爱笑,厚厚镜片后的眼睛,总是笑得像一弯月牙。

  不过,一点开滚动着代码的屏幕,这双眼睛立马放光,这些字符在他眼中仿佛宝物一般。

  他就是党的十九大代表、国家气候中心气候模式室主任、博士生导师。他被同事称为让“国产”气候模式亮相国际舞台的功勋人物。他用十年时间,自主研发了气候预测模式——第二代气候系统模式BCC_CSM,受到了国际同行的认可和赞誉。

2014年,吴统文访问欧洲数值预报中心。

  最快乐的事莫过于为理想而奋斗,他就好像为“模式”而生

  学数学出身的吴统文,在模式研发上,有着很深的功底,但取得成就更多地是因为他的脚踏实地和坚持。

  气候系统是一个由大气、海洋、冰、生物和陆地构成的系统,非常复杂。它们不但受外界影响,而且也会发生相互作用。吴统文所做的气候模式,就是编写包含上万条方程组的复杂程序,再通过巨型计算机进行运算,对未来气候变化趋势进行预测。

  2005年,吴统文接手BCC_CSM模式研发工作,从原先只考虑大气环流,转变为耦合了气溶胶、大气化学、海冰、海洋、陆面过程等多种模式,能够较为准确地把握未来气候。

  虽然“调模式”三个字就能在很大程度上概括吴统文的日常工作,但这一过程却有着常人无法想象的枯燥和困难。他不仅要学习研究影响气候预测的相关科学理论,还要将它们变成能够运转的代码,再从代码中寻找出能够让气候预测更准确的蛛丝马迹。

  如果模式运算出现问题,他需要耐着性子倒推错误,有时可能需要一两个月,最后却发现只是上万条代码中,一个符号的输入错误。

  他的学生颉卫华从2007年攻读研究生时起就一起参与了BCC_CSM模式研发。在颉卫华的印象中,老师的工作开始于每天早上7时。吴统文习惯于先做一些研究,等到8时上班时,再部署模式研发团队开展模式研发、调试工作。

  在10平方米左右的办公室里,除了自己的工位之外,吴统文摆放了一张长桌,七把椅子,一块大屏幕。再摆上几箱水,屋里再容纳不下其他东西了。每天大家都会坐在这里,讨论更改和完善代码。

  日复一日,年复一年。2014年初,吴统文因带状疱疹而住院。同事去探视时,发现他竟在调试代码。同事张莉还记得那时的场景——病房里有一排床位,其他病人都安安静静地躺着,穿着病号服的吴统文则把笔记本放在床头柜上,坐在床边敲着键盘。阳光照在他的身上,他和病房显得格格不入。

  同事们这样评价他——

  “每个双休日,他必上一天班,晚上在家也会开着电脑研制模式。”

  “他对模式是真爱。”

  “和他出差坐飞机,他三句话离不开模式。”

  “他喜欢打乒乓球,打一场下来肯定不忘聊一聊模式。”

  虽然少有鲜花掌声,但如苏格拉底曾说的那样,世界上最快乐的事莫过于为理想而奋斗。大抵说的就是吴统文这样。

2017年5月,吴统文参加中英双边合作交流会。

  耐住十年寂寞,他把“国产”气候模式带上国际舞台

  正是这份对气候模式的挚爱,吴统文团队研发的BCC_CSM模式,最终获得国际同行赞誉。

  “如果闭关自守,不和别人比较,怎么能了解自身的优势和不足?”刚接手BCC_CSM研发时,吴统文就这样想。

  那时,第一代海气耦合气候模式BCC_CM已经取得了一定的成绩,并投入气候预测业务应用。但在国际上几乎没有知名度。与此同时,国外模式发展非常迅速,全球的气候预报员都会依赖于欧洲等发达国家的模式产品,甚至连我国预报员,也更青睐于参考那些知名度更高的模式。

  但是,国外的气候模式在中国区域往往会“水土不服”;再退一步说,如果有一天,我们收不到这些产品时,怎样才能做好气候预测呢?

  这种忧患意识和民族骨气让吴统文意识到,要使中国气候模式有长足的发展,必须要站在巨人的肩膀上再跨越一步,让世界听见我们自己的声音。

  这个过程持续了几乎十年。吴统文在引进、消化国外核心模式的基础上,根据我国实际情况进行二次创新。第一步就是读代码、查文献,跟上国外核心模式的思路,“取长”;第二步就要改良模式的框架和其中物理过程,使之针对东亚特点,能够做出更符合我国实际情况的气候模拟,“补短”。

  吴统文带领团队在动力框架创新发展、积云对流参数化方案自主研发、洋面通量算法、陆面积雪覆盖度计算等领域取得多项创新研究成果。其中提出了独特的积云对流参数化方案,这是我国科学家在模式物理过程参数化研究方面的独创工作。

  从2009年开始,国家气候中心就在准备参加第五次耦合模式比较计划(CMIP5),和全球约60多个不同气候模式一较高下。5年来,作为该比较计划的联系人,吴统文带领团队在国际期刊上刊发大量论文,完成了所有任务和要求,最终位列第12,在国际上处于上游。

  越来越多的人知道了BCC_CSM模式。当这些国际上做气候模式的大家来到中国时,指名要来国家气候中心看一看;那些以前交流很少的国家,如今经常和我国气候人员沟通甚至互访。

  党代表履职开启新征程,他充满激情和干劲

  有了BCC_CSM模式做支撑,我国气候预测准确率不断提升。近些年,国家气候中心准确把握了2015年的南涝北旱趋势、2016年的长江中下游主雨带等。据统计,2013年至2017年,月降水和月气温预测准确率较2008年至2012年分别提高2.7%和10.7%。

  同时,在国际气候变化的舞台上,我国声音越来越响。BCC_CSM模式产品为联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC) 第五次评估报告的编写提供了大量的基础试验数据。

  在BCC_CSM模式基础上研发的新一代ENSO监测、分析和预测业务系统(SEMAP 2.0)能够提前6个月对厄尔尼诺/拉尼娜做出较为准确的预测。今年5月该系统的厄尔尼诺/拉尼娜预报产品正式纳入气候与社会国际研究中心(IRI)ENSO多模式预测框架,与美、日、英等国家的18个数值模式产品同场竞技,全球气候预测者可以实时查阅、参考我国的预测。

  不过吴统文并不满足于此,如今他又担任国家气象科技创新工程“次季节至季节气候预测和气候系统模式”攻关团队首席科学家。

  往常天气预报重点关注两周之内,而气候预测则是从1个月后开始的,中间存在两周的“缝隙”。“缝隙填补非常难,它受天气尺度影响,因此必须在此前气候模式中考虑更多的天气影响因子。”吴统文负责的BCC_CSM模式成为参与国际“次季节至季节预测计划”11个模式中的一个,且是中国唯一。

  另外,他又瞄准国际前沿,开始研发地球系统模式(BCC-ESM1.0),考虑更多的气候影响因子,模拟更为真实的气候变化。

  6月29日至30日,中央国家机关工委在京召开中央国家机关党代表会议,选举产生186名中央国家机关出席党的十九大代表,吴统文当选。

  吴统文说,作为基层代表,他深感压力,要积极学习更好地履职。他同时感到高兴,参加党的十九大,可以更集中地学习中央精神,更好地进行业务指导。

  他用习近平《之江新语》里的一句话勉励自己——

  “领导干部不仅要想干事、肯干事、敢干事,还要会干事、能干事、干成事,特别是对事业要始终保持奋发进取的精神状态,不仅仅是上级推着干、群众推着干,首先是自己要始终充满激情、充满干劲,这样去干事业,才能更加主动、更加自觉。”

  他也确实践行了这番话,充满激情和干劲,带着气候模式研发团队,做好本职工作,为祖国赢得荣誉。

  (责任编辑:张林)

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