中大新聞網廣州6月18日電(記者李建平、孫琛)6月17日,海南省三沙市戴永久院士工作站在永興島揭牌。這是三沙市設市以來建立的首個院士工作站。該工作站聚焦海洋、陸地、大氣等多個領域,對提高南海區域海洋氣象監測預報服務能力、提高防災減災科技支撐能力具有重要意義。

戴永久院士工作站揭牌儀式(來源:大氣科學學院)
三沙市市長鄧忠介紹:“三沙市海域廣闊,島嶼眾多,資源豐富,特有熱帶海洋性氣候,是開展海洋科學研究的最佳天然場所。在海洋資源科研方面,我們需要進一步加強與高校、科研院所的合作。戴永久院士工作站正式揭牌,標志在海洋科學研究方面邁出重要一步,具有開創性、示范性的意義。”
戴永久是中國科學院院士,現任職中山大學大氣科學學院,在數值天氣、海洋氣候等多個領域做出了系統性和開創性貢獻。
“這為我國服務南海進一步提供了氣象保障!”海南省氣象局局長辛吉武說:“戴永久院士工作站將充分發揮氣象觀測在防災減災、海上運輸、海洋資源開發、遠洋捕撈、海洋強國戰略等方面的作用。”
除了三沙已有的氣象觀測設備,我國最大的海洋綜合科考實習船“中山大學”號、中山大學國家超級計算廣州中心等也將為戴永久院士工作站提供強力支持。
中國科學院院士、中山大學校長高松在揭牌儀式上說:“我們充分發揮中山大學綜合性研究型大學的多學科研究和人才優勢,積極支持三沙市戴永久院士工作站建設,開展重大問題研究、高層次人才培養、科技合作交流,承擔國家重大戰略任務。”
“這不僅是我團隊的工作站,更應該是中山大學服務南海的一個重要基地。”戴永久院士表示,“我們將發揮中山大學學科交叉的優勢,發揮大氣、海洋、生物、醫藥等多學科的共同作用,力爭在海洋研究上有新突破,把文章寫在祖國大地上,寫在祖國的海疆上。”
據了解,中山大學在西沙科考有著悠久歷史。1928年,中山大學沈鵬飛、朱庭祜教授一行16人即在西沙開展科考,這是中國高校首次在西沙開展科考。中山大學一直致力于海洋科學研究和海洋人才培養。目前已建成10余個涉海學院,每年為國家培養大量海洋科技領域人才。
為什么是戴永久院士?
陸面是人類活動的主要場所,同時人類活動也對地球陸面狀況產生影響,陸面與大氣之間無時無刻不在進行著物質與能量的交換。戴永久院士團隊就是研究這個大系統里面陸地和大氣是如何相互作用的,并且通過定量描述這些過程,以及研究人類活動與環境相互作用的數學物理建模及其計算機仿真。
戴永久院士研發的這一陸面過程模式既需要陸面屬性數據庫,還需要建立相應的數學物理處理過程,才能得出比較貼近現實的預測。
說起來簡單,實際上這是一個龐大的系統工程。陸面過程本身十分復雜、頭緒眾多,包括地球陸地表面的物理、化學、生物、水文等的所有過程。比如,水在地表流動這一水文過程,這是水循環;生物的呼吸影響二氧化碳,這是碳循環;太陽加熱地表,地表的熱能傳遞給大氣,這是能量循環……陸面過程模式研發就是要用精準的數學物理模式、數值來描述所有過程,并用計算機模擬這一過程對大氣的影響。

戴永久院士參加學術研討(來源:大氣科學學院)
其中,陸面屬性數據庫建設與物理建模是同等重要的,是公認的難事和大事,也是一項費人、費錢、費時的“苦活兒”,但通常得不到足夠的重視。戴永久院士說道:“比方說,我們對土壤層的認識還遠遠不夠,而土壤層也是數值天氣預報和氣象預測中的一個關鍵因子,所以我們還需要繼續鉆研。”
諸如此類的難題在整個研發過程中層出不窮。想象一下,要把全球所有影響大氣的陸面因素都考慮到,并用精確的數據和公式表達其相互作用,其中的數據量和工作量有多大!而這些數據、模式都不是從天而降的,這需要科學家帶領團隊經年累月地調研積累,在一次次失敗中不斷修改優化,意志堅定地向“科研無人區”進發。
戴永久院士說過,陸面過程模式里面有很多關鍵的科學問題,像生物地球物理、植被動力學、城市灌溉等等,都夠任何一個人花一輩子來研究。而他自己,堅持做這一件事已經34年了。戴永久院士用了8年,建立了中國科學院大氣物理所陸面模式;用了6年,建立了通用陸面模式;用了17年,建立了陸面模擬系統……“堅持,砥礪前行,永遠奮斗。”戴永久院士帶領著團隊不斷攀登更高的科研山峰。

工作合影(來源:大氣科學學院)
讓戴永久院士引以為傲的是,他和團隊關于高分辨率陸面過程模式的研究,其模式和數據被中科院、MIT、耶魯、牛津、NASA等國內外知名大學、科研機構、政府部門和國際組織等采用,推動產生了一系列發表在《自然》《科學》等頂尖期刊上的高水平論文以及一系列重要創新成果。部分研究數據還為我國自主研發的天氣預報系統進行精準預測提供了重要支撐。
戴院士的研究將為我們帶來什么?
院士的研究離我們的生活并不遙遠,甚至可以說是息息相關。
比如天氣預報,人們往往以為只需關注風、雨、云等來自天上的氣象要素。戴永久院士研究的陸面過程模式是通過構造一個與實際相符合的自然環境,模擬大氣受熱過程和水循環,提高天氣預報/氣候預測的準確性。廣東省氣象局的數值天氣預報有一部分是基于他和團隊優化的高分辨率全球天氣預報和氣候預測模式。對于臺風頻繁、洪澇時有的粵港澳大灣區來說,戴永久院士團隊的工作對不斷提高防災減災能力十分重要。

戴永久院士為學生講授“大氣第一課” (來源:大氣科學學院)
另外,陸面過程模式包含了人類活動的陸面水分與能量過程以及生物化學過程,可以作為“碳達峰、碳中和”行動的評估與預估的基本工具。比如人類活動想改造自然,把一個原始的生態系統人為改種,改造成人工林,這里面的碳、氮、磷循環過程可以用陸面過程模式進行估算,從而更好地指導人類活動。因此,陸面過程模式對研究碳平衡也具有重要價值。
陸面過程模式還可以耦合人類活動中的人為因素,為農業生產、農田灌溉、飲食結構、水庫調水、水文預報、城市模型等領域提供更精準的指導,這些是面向國家區域發展的重大戰略和應用需求。所以說,陸面過程模式既是全球氣象、水文、生態的精細化預報核心技術,也是智慧農業、智慧城市、智慧水利和水土保持的核心技術。
戴永久院士及其團隊全身心投入的事業充滿挑戰,既圍繞著人們每天的冷暖雨晴,也操心著國家未來的發展戰略。這正是科學研究的價值所在,也是科學家精神的體現。

戴永久院士在永興島(來源:大氣科學學院)
回想剛當選院士那一年,戴永久在一次演講中分享道:“我在科研中得到的最大感想就是一定要堅持,靜下心來投入到自己想要做的領域,往世界頂尖的地位不斷靠近,方能有所收獲。”
過去幾年,他和團隊沒有止步在榮譽面前,仍然在主動地迎接一個又一個的挑戰。如今,站在“中山大學”號船頭,戴永久院士又開啟了一段新的征程。
文稿終審:黨委宣傳部 黃艷