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【中国式现代化湖北实践青年先锋】步步为赢坚守科研一线 久久为功潜心气象攻关

发布日期:2024-10-24 点击次数:

  周悦,2003年考入南京气象学院应用气象学院攻读大气物理学与大气环境专业,2012年博士研究生毕业后在武汉区域气候中心气候应用科从事科研成果转化与应用工作,2021年调动至中国气象局武汉暴雨研究所从事降水形成机理和致灾评估方面的研发工作。相关成果在湖北省电力科学研究院业务应用,并获中国气象服务协会科学技术奖二等奖、湖北省气象科技进步奖一等奖。

  科研是“壮丽探险”,更是“长途跋涉”,最需要长时间积累,久久为功,坚韧不拔。13年来,周悦始终坚守在湖北省气象部门科研服务工作一线。对科研工作的热爱、对创新探索的激情是鼓舞他不断前行的动力,不忘初心、砥砺前行则是他贯穿始终的工作态度。正因如此,他始终保持着不少于博士在读期间的成果产出,为湖北省冬季致灾性降水过程的监测、预警和评估做出了突出贡献。

  雾与冰上行走,外场观测见证青春奋斗的绚烂

  “我不聪明,但很努力。”这是周悦的自评。自2007年通过硕士研究生考试,周悦就与外场观测试验开始结下不解之缘。连续一个多月的立体观测试验中,他接触到大气物理方面各式各样的观测仪器。在随后5年的硕博连读中,北到锡林浩特的浑善达克沙地,南到湛江的沿海岛屿,冬季清冷的大学校园以及白雪覆盖的鄂西南高山都留下他的身影,在一次次的外场观测中,他与冰雪结下不解之缘。

  2008年初,影响我国南方大部分地区的冰冻雨雪天气造成的巨大经济损失和社会影响,使得对冬季致灾性降水的研究愈发急迫。

  2010年1月,受导师安排,周悦与同门一行4人前往恩施雷达站开展电线积冰宏微观特征的野外观测试验。鉴于前期研究中电线积冰致灾数据显著缺乏的特征,周悦果断决定进行逐小时的积冰特征观测——2人一组,24小时不间断进行积冰观测,每小时要在气温接近-6℃的过冷雾和冻毛毛雨中待近20分钟,回屋后努力将自己烤热后再出去观测。而正是基于这次外场观测的结果,将云雾降水宏微观特征与积冰致灾参量有机结合,他顺利圆满完成了博士期间的学习工作。

  周悦认为,观测事实能够揭示一些模型计算无法发现的事实。虽然工作后能够借用的仪器设备较少,但是偶尔能够按照自己的设想进行一些尝试总是让他出乎意料的开心。

  2013年,金沙、恩施和神农架架设不同粗细导线的积冰架,开展多线径导线积冰人工观测。周悦扛着30斤的水泥健步走在海拔3000米的神农顶,从早到晚在海拔1720米的恩施雷达站挖坑固定积冰架,抱着粗细不同的线缆走在金沙本底站斑驳的台阶上……当系统分析得到积冰与导线粗细之间非线性关系与电力部门灾情资料类似,并能够在一定程度上为电网冬季冰害防治提供指导时,巨大的喜悦将无论是分析数据时的费脑还是观测数据时的艰辛通通冲淡了。

  此后,恩施、荆门和神农架电线积冰自动观测设备的架设、调试、校准、维护,都是周悦和工程师起早贪黑赶在一周内完成的。他说,凌晨神农顶的满天繁星很美,驾车蜿蜒在石板岭伸手不见五指的浓雾之中,绕行在荆门风电场的各个山头,宛如穿越迷宫。尽管危险和辛苦常伴随,但是更多的是克服困难获取到新数据的喜悦。

  “只有苦干、实干,耐得住‘长途跋涉’,才能有所收获。”周悦如是说。

  成就感和责任驱使,激励他深耕气象防灾减灾

  每一项科研成果的取得,都需要长时间的积累,它考验的是科研人员的耐力和坚持。而周悦将所学写在心上,将情怀注入信念,始终奔走在气象防灾减灾的科研道路上。

  进入武汉区域气候中心工作后,周悦受到当时周月华主任和高正旭科长的邀请,加入他们的团队,开展电力气象灾害评估和预报预警工作。

  从以统计方法为主的电线积冰风险区划开始,到实现了充分考虑微地形和微气象因子的杆塔级积冰风险预报,周悦和团队一起克服了一个又一个的困难。

  有一次,当完成电线积冰物理模型在湖北省的业务化后,却发现电网实地勘察到的许多积冰现场在模型评估和预报结果中并没有很好体现。团队连续40天通过对大量个例进行模拟和分析,发现单一预报网格内微地形特征存在显著差异,预报场的空间精度无法满足积冰风险的精细化预报。

  此后,经过近1年的努力,他们将典型微地形解析、过冷云雾降水宏微观特征、积冰物理模型和风险预报模型有机结合起来,实现了杆塔级积冰风险的预报;自主研发的电线覆冰风险预报平台,有效指导了冰冻雨雪天气下输电线路的运维安全;相关成果在湖北省电力科学研究院业务应用,并获中国气象服务协会科学技术奖二等奖、湖北省气象科技进步奖一等奖。

  大道至简,能用起来的成果才有生命力

  大道至简,返璞归真极致方能成就;久久为功,锲而不舍卓越水到渠成。周悦坚信“只有用起来的科研成果才更有生命力”。而日常和电力部门合作中最经常被提及的项目宗旨“科学、有效、简单、实用”,更是深深铭刻在他的心里。

  在日常的科研工作中,小到不同时刻气温和导线温度的差异性关系,大到过冷雾和冻雨宏微观特征对积冰演变的多重反馈作用等方方面面的科研问题,周悦在力争通过外场观测试验得到科学解释的同时,将这些成果应用在电线积冰灾害风险评估预报业务模型中。

  2016年,周悦通过高时间分辨率的积冰观测发现,积冰的脱落常发生在气温仍然显著低于0℃的情况,而这一问题可能导致了积冰结束阶段冰厚/冰重预报结果不准确。为此,2017年冬季,他重新设计了电线积冰外场观测设备,充分考虑内/外冰层温度、短波辐射和风速的观测,通过分析后发现,太阳短波辐射对内冰层的加热作用破坏了积冰结构的稳定性,进而在自身重量、风速等条件的影响下出现积冰破碎脱落。在此发现基础上重新构建的物理模型,能够有效反映低温情景下积冰的破碎脱落。

  积冰预报模型的改进让周悦申请到国家自然科学基金面上项目,使得他继续围绕着这些“小问题”开展研究。周悦以为,这些“小问题”的解决提高了模型评估和预报效果,就是对他辛勤付出的最好嘉奖。

  携手奋进,家庭的支持是他不断前行的动力

  2019年,34岁的周悦成为单位最年轻的研究员。成绩斐然的背后,是父母和妻女给予的支持。

  因为经常出差和习惯性加班,他照顾家庭和陪伴孩子的时间相对较少。妻子是校园里携手奋进9年的同门师妹,共同的信念使得家庭成为他不断前行的最大保障。

  周悦说,当两个可爱的女儿成为家庭的新成员,面对白天天使、夜间魔鬼的小家伙,是妻子将频繁的起夜一人扛起;当工作、学习、生活纷繁复杂时,妻子总能把事情梳理清楚;当自己迷茫懈怠时,妻子总是鼓励他不忘初心、砥砺前行。

  如果说妻子是周悦不断进步的助推器,那么父母则是默默无闻奉献的基石。正因为有了他们不辞辛劳的付出,才使得他能够在科研的海洋里畅游,在气象应用的天地里耕耘。

  (省直机关团工委、省气象局团委供稿)

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