甲子歌｜观风云变幻 探究地球大气奥秘——记我校61级校友徐祥德院士

当我们提及青藏高原及其对东亚季风和全球气候变化的影响、京津冀及周边地区大气污染防治，大家都会想到一位著名学者、中国工程院院士——徐祥德，我校1961级校友。

气象是徐祥德不舍的情怀，他长期探索大气动力学理论，从事台风与暴雨、青藏高原水分循环影响、城市大气环境等领域应用研究。主持设计与实施多项大气科学国家重大研究计划与观测试验，推进了黄河防汛、农业防灾、城市大气环境、青藏高原大气科学试验研究与观测系统技术等工程建设，发展了青藏高原新一代大气综合监测与预警系统工程。推进了城市大气环境观测多源信息应用平台与中国气候观测系统建设，为国家减灾防灾、生态与大气环境保护工作作出了突出贡献。

观“世界屋脊”风云  护高原一方净土

众所周知，青藏高原是世界上海拔最高的高原，它拥有广袤的天然草原和积雪冰川，是“亚洲水塔”及黄河长江等的源头地， 青藏高原大地形的动力和热力强迫更是对东亚及全球大气环流变化有着重要影响。过去由于观测资料及设备能力的限制，高原边界层数据缺乏，模式中几乎都采用平原估算的参数，影响模式边界层参数化客观性的描述，对于应对气候变化方面的科学研究来说是个极大的掣肘。

为了准确掌握高原气候变化情况以及灾害性天气气候造成的损失，获取准确的高原边界层物理数据显得迫在眉睫。为了攻克这一难题，1998年，陶诗言院士与陈联寿院士任首席科学家，徐祥德任首席科学家助理并担任高原区域现场观测试验的副总指挥，开展了青藏高原地气系统物理过程及其对全球气候和中国灾害性天气影响的观测和理论研究。青藏高原拥有冰川、积雪、冻土，环境恶劣，给科考队员们带来了很大困难。为了解决眼前遇到的困难，徐祥德在高原地区联合多部门，具体组织设计、实施“世界屋脊”东西向剖面地-气过程及边界层综合观测试验工程。经前期的调研、考察，最终，科考队选择了当雄、吕都、改则等3个基地，采用边界层综合探测系统，首次取得了一批价值极高的青藏高原边界层物理数据，并建立系统的高原边界层数据库。这项研究填补了国际上青藏高原边界层问题地-气物理过程研究的空白，对进一步掌握高原气候变化情况以及降低灾害性气候给人类带来的灾难有着重要意义。

长期以来，中日双方在青藏高原大气科学研究方面进行了大量成功的合作并且取得了丰硕的研究成果。从青藏高原对东亚、中国重大灾害天气发生、发展的影响作用视角出发，1995~2007年先后间隔十年开展了两次青藏高原大气科学试验。2005年8月，中日双方正式签署“中日气象灾害合作研究中心”，徐祥德与张人禾院士作为中方首席，主持中日政府间科技合作JICA计划实施。他们基于高原大气水分循环影响等理论及强化“强信号”关键区观测的思路，与一批科学家共同推进了青藏高原大气科学试验与观测系统工程实施，以及青藏高原新一代综合监测、预警探测系统工程的实施，创建了“世界屋脊”青藏高原及东南缘新一代多圈层陆面—大气与水分循环长期、综合大气监测系统。首次构建高原大范围GPS/MET水汽观测24站组网、多站边界层综合观测通量塔、风廓线仪观测以及西部无人区自动气象站网等，现今该组网综合观測系统已被纳入中国气象局业务系统，如云南大理站已作为中国气象局首个国家观象台示范站。项目成果两次被国际合作项目第三方评估机构高原评价，认为高原研究项目“对于大气科学研究领域占据国际领先地位具有重大意义”，“对国际前沿性气象研究做出重要贡献”。基于上述实践，徐祥德与张人禾院士作为主持人，组织七个部委跨部门专家，主编包括青藏高原陆面、川滇等观测在内的《中国气候观测系统》，并被国际“全球气候观测系统”（GCOS）联合执委会评价为“是可供其它国家效仿的一个杰出范例”，目前中国气象局正在积极推进国家观象台建设计划。

2002年徐祥德与多位专家共同完成首部高原边界层专著 《高原大气科学试验》。2012年他与日方科学家联合主编出版了高原研究JMSJ专辑。他先后三次被美国科学出版社（Nova Science Publishers）邀请合著或主笔专著。其中一部由美国科学出版社（Ｎova）特邀出版的第一作者专著被美国国会图书馆收录。

高原大气科学试验技术难度大、条件艰苦，但这是国家急需，作为项目执行负责人的徐祥德，充分挖掘现场观测试验与天气灾害理论、应用技术成果的潜力，积极推进科学试验向观测业务系统的转化，优化设计的高原及周边区域新一代边界层及水分循环综合观测网提高了对青藏高原及周边的观测信息的收集能力，改进了灾害天气预警能力，对当时正在实施的西部大开发的重大工程项目建设具有重要的气象保障作用，对青藏铁路、南水北调工程、长江流域防洪工程建设、长江水资源的调控、管理、洪水监测，森林保护、森林生态管理以及野生动植物资源保护、生物多样性保护等都具有重要意义。

探阴霾奥秘，还蓝天白云

当时间进入21世纪，环境污染开始成为中国各个大城市都要面对的新问题，随着我国城市化的发展，环境污染给人类生存带来了极大的威胁，尤其是北京地区环境污染，引起党和国家领导人的高度重视。
为还城市蓝天白云，解决 “城市病”，《国家重点基础研究发展规划》设立973“首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理”项目，徐祥德院士担任了其中第二分项“首都北京及周边地区大气污染机理与调控原理”研究的首席科学家，于2001-2003年实施了北京城市边界层大气环境立体综合观测试验。
北京城市下垫面复杂，面积大，地面观测点设站密度有限，空中测量受到限制较多且观测点选择制约较多。为了取得较为精准的数据，顺利进行科学实验，针对观测前期遇到的问题，徐祥德院士多次组织部分边界层及城市环境污染观测领域的知名科学家与中青年专家进行专题研讨。
经过前期的不懈努力，项目于2001年1月5日—13日和2月21日—28日对北京城市大气边界层物理化学变化过程进行了观测试验，通过BECAPEX(Beijing City Air Pollutiong Observation Field Expeeiment)观测城市大气污染平均状态与异常过程的综合探测分析，实施点—面结合，地—空遥感配合，通过综合立体观测，揭示了城区大范围气溶胶分布、城市大气污染采暖期排放源影响及污染气体“点—面”时空演变的区域性特征；为城市大气污染点—面结合二维立体监测系统设计提供了科学依据。
2001年，北京成功取得了2008年奥运会的主办权。为了确保奥运会期间拥有更优质的空气质量，徐祥德带领科研团队攻坚克难，在环境较为复杂、选择观测点受制约较多的情况下，针对夏季城市大气环境及奥运会期间城市大气环境“背景”特征急需的认识问题以及调控治理理论应用难点，开展了奥运会中心区及场馆大气边界层物理化学综合观测试验，该实验实施了为期一年的建筑群边界50m楼层顶大气污染状况连续长期单点观测，特别加强了对夏季奥运会期间城市边界层的观测。在进行试验的过程中，徐祥德院士与团队成员几乎“同进同出”往返于观测点，“注意观测，准确记下相关数据......”,徐祥德细心的提醒团队成员。经过团队成员的共同努力，最终获得了夏季奥运会期间边界层大气物理和大气化学结构特征,为深入研究奥运会期间的空气质量预报和预警系统提供了科学依据，为奥运会成功举办提供了气象保障。
通过对城市大气环境综合观测试验数据的分析研究，他提出了一系列关于城市大气环境领域应用理论，如大气重污染“空气穹窿”三维结构物理图象及其周边源多尺度输送结构，跨省域大气污染影响贡献及其追踪分析，气象影响效应源同化反演技术等，以及水、土、气污染多圈层相互作用的新认知。
世界气象组织全球城市气象研究项目（GURME）顾问委员会主席Gregory Carmichael博士称：从科学角度来分析，BECAPEX这个试验具有极高的质量和重要性。该项目的研究成果将为动力模式提供基础，并为北京地区空气污染早期预警和监测系统设计提供科学依据。项目中获取的经验不仅对中国，而且对全球气象界解决城市问题都具有重要推广价值。徐祥德主持实施的城市环境研究计划，两次被世界气象组织（WMO）评为城市气象领域全球两个先导性示范项目之一。

友者亦师 师者亦友

自从事气象事业以来，徐祥德院士对工作一直保持着无限热情，在他的时间表里，从未有过节假日，实验室、现场观测、学术会议、工作室，常常可见他的身影。
在大家的眼中，徐祥德院士不仅仅是一位学者，更是一位儒雅博学、谦和严谨的师者。“2014年，在做高原气候相关课题时我认识了徐院士，在与徐院士合作做科研项目的过程中，极大的拓宽了我的学术视野和思路，对于我从事科研工作给予了很大帮助。”我校大气物理学院陆春松教授说道。近期，陆春松参与了徐祥德院士主持的第二次青藏高原综合科学考察项目，徐院士提出将中小尺度的云降水物理过程放到西风-季风协同作用的大背景下进行分析，评估西风—季风协同作用下亚洲水塔水资源失衡状况。
“徐祥德院士是一个纯粹的科学家。”陆春松教授回忆。一次他和几位同事到北京拜访徐祥德，刚进他的办公室，便看到了办公桌后面墙上挂着的亚洲地图，青藏高原位置异常突出。“每当我们向他嘘寒问暖时，他总会将我们的注意力拉回到这块偌大的地图上来，和我们讨论青藏高原地理位置的重要性，以及相关课题项目得出的实验数据等。他无时不刻不在思考科学。”陆春松说。
把科研当做事业去做，徐祥德院士是这样要求自己，也是这样要求他的学生的。他的治学精神激励着他的许多学生与伙伴，他们共同为中国气象事业的蓬勃发展而奋斗。这其中，就包括了他的学生、我校大气物理学院的赵天良教授。他和记者说：“记得九十年代初，自己还是个学生，当时的实验室计算条件极差，为了给学生们创造气候模拟试验计算环境，徐老师亲自带领学生多次与南开大学计算中心沟通，几经波折，终于让学生们获得了相对好一些的气候模拟计算条件，为顺利完成项目提供了重要保障”。提起徐祥德对学生的关爱，毕业多年的赵天良仍铭记于心。
“徐老师带我进入了科研的大门，让我发现科研是那么的有意思、那么具有挑战性，让我在两年里迅速成长起来。”徐祥德的学生、16级研究生赵阳说 “进行科学研究就是他的生活。比如出差时，老师就和我们在火车上讨论学术问题；无法当面沟通时，每天晚上都通过邮件交流研究结果。他的这种敬业精神时时刻刻督促着我要努力再努力”。赵阳说道，“从科研上的一穷二白到奔向小康，我所有的成长都离不开徐老师的言传身教”。
近年徐祥德院士已积极投身于《打赢蓝天保卫战三年行动计划》和秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案的科学研究中，为探索京津冀大气重污染成因与防控决策作出新贡献。2017年，在第二次青藏高原综合科学考察研究启动之际，习近平总书记向中国科学院青藏高原综合科学考察研究队发来贺信，信中勉励全体科考成员发扬老一辈科学家艰苦奋斗、团结奋进、勇攀高峰的精神。徐祥德院士担任“西风—季风协同作用及其影响”课题首席科学家，带领课题团队再一次踏上了青藏高原综合科学考察之路......

时至今日，徐祥德院士在大气科学领域从事研究工作已有50多年。数十年如一日的坚持，饱含着他对气象事业的眷恋，他将自己全部的精力投入到热爱的气象事业中，用时间和坚持诠释了“若要修成九转，先须炼己持心”的真谛。

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编辑：杭筱琪

责编：梁瑞娜

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