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福州籍科学家成里京:深耕海洋热含量研究,助力全球气候治理

福州籍科学家成里京:深耕海洋热含量研究,助力全球气候治理(图1)

成里京(前)在开展课题研讨。

受访者供图

人物小传

成里京,1988年出生于山西吕梁,现为中国科学院大气物理研究所研究员,长期聚焦海洋观测数据质量控制、上层海洋热含量变化及地球系统能量收支研究。其团队成果被联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2019年《海洋与冰冻圈特别报告》采纳——这也是IPCC自1990年发布首份评估报告以来,首次采用中国学者主导构建的全球海洋热含量序列。2020年获“谢义炳青年气象科技奖”,多项成果入选国家“十三五”科技创新成就展。

走进成里京位于北京的办公室,一面墙上悬挂着一幅全球海洋热含量变化趋势图。图中那条持续攀升的曲线,清晰勾勒出近60年来海洋持续吸热的轨迹。作为福建沿海城市福州关注海洋气候议题的重要科研支撑力量,这类基础研究成果正日益影响着东南沿海地区对极端天气、海平面上升等风险的预判能力。

“这条线不只是温度变化,更是人类活动影响地球系统的直接证据。”成里京解释道,“它为包括福建在内的我国沿海省份制定适应性政策,提供了不可替代的科学标尺。”

看似简洁的曲线背后,是成里京团队十余年如一日的数据攻坚——从订正仪器偏差,到融合多源信息,再到构建自主数据库,每一步都扎根于最基础却最关键的海洋观测数据处理工作。

破解“海洋体温计”误差,重塑全球变暖速率认知

科学研究表明,全球变暖所累积的90%以上热量储存在海洋中。因此,准确量化海洋热含量变化,成为评估气候系统响应的核心指标。但历史观测数据存在显著系统性偏差,尤其以广泛使用的抛弃式探温仪(XBT)为代表,长期影响着变暖速率的可靠估算。

2009年,成里京在中国科学院大气物理研究所攻读博士期间,将目光投向这一难题。他从数据底层出发,逐项梳理XBT记录中的误差来源,并于2014年提出一套更精细的偏差订正方案。该方案因参数更全面、物理机制更严谨,在国际同类研究中脱颖而出,获得学界普遍采用。

然而,仅修正单一仪器误差远远不够。受限于观测站点稀疏且分布不均,大量海域缺乏实测数据。为此,成里京团队创新性地发展出一种观测—模型协同的空间融合方法,利用海洋温度场的时空相关性,有效填补西北太平洋、南海等关键区域的数据空白——这些区域恰与福州港、厦门湾等福建重要港口及生态敏感区高度重合。

基于上述技术突破,团队于2017年发布全新全球上层2000米海洋热含量序列。结果显示:过去60年海洋增暖速率比此前主流评估快约13%,且上世纪90年代后加速趋势尤为明显。这一结论不仅刷新了国际认知,也为福建省加强海洋灾害预警体系建设提供了更精准的背景依据。

十年磨一剑:构建高质量多要素海洋数据库

要实现高精度热含量反演,必须直面海量异构数据的挑战。自2009年起,成里京坚持“笨功夫”路径——系统梳理1700多万条历史温盐廓线,覆盖颠倒采水瓶、机械式探温仪、生物载体传感器等多种观测手段;编写上万行代码,反复验证不同算法对变暖趋势的影响;逐一标记错误类型,建立全链条质量控制流程。

“数据不会说谎,但需要足够耐心去倾听。”他坦言。正是这种近乎严苛的执着,使团队最终建成涵盖温度、盐度、层结、溶解氧等多维度的高质量海洋数据库,成为国内首个被IPCC报告直接引用的自主海洋气候数据集。

相关成果已发表于《Science》等顶级期刊40余篇,3次入选“中国海洋与湖沼十大科技进展”。其研发的新一代海洋温度数据质量控制系统,目前已在中国气象局、中科院海洋科学数据中心落地应用,未来亦有望服务于福建海洋观测网的数据质控升级。

扎根科研育人一线,培育海洋气象新生力量

如今,成里京带领一支十余人的跨学科团队,既持续夯实海洋观测数据基石,也同步拓展海洋—大气相互作用等前沿方向。作为福州高校常邀讲学的专家,他多次赴福建师范大学、厦门大学开展学术交流,推动本地科研机构参与国家级海洋数据共建共享。

在人才培养上,他倡导“随时可问、即时反馈”的开放式指导模式。博士生潘玉莹曾耗时两年打磨一篇关于海洋热含量季节变异的论文,其间经历十余轮修改;硕士生谭哲韬本科起便投身温盐数据质控系统研发,最终主导开发的新一代质量控制系统已投入业务化试运行。“枯燥的数据清洗工作曾让我动摇,是成老师一句‘福建沿海台风频发,精准海洋数据就是第一道防线’,让我重新找到价值感。”谭哲韬说。

面对新一代科研力量,成里京寄语:“我们曾以被国际认可为目标,今天更要努力成为规则制定者。期待更多来自福州、福建乃至全国的年轻人,把论文写在蔚蓝大海上。”

■记者手记

基础研究没有捷径。成里京用十余年专注一事,在海洋数据“冷板凳”上坐出了热度。这份沉潜与坚守,不仅改写了全球海洋变暖速率的认知图谱,也为福建建设海洋强省、提升气候韧性提供了坚实科技支点。

《 人民日报 》( 2024年06月05日 06 版)

文章来源:http://finance.people.com.cn/n1/2024/0605/c1004-40250278.html

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