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[成果]科睿唯安专题报道我校王开存教授团队的研究成果

       日前,来自世界知名科技媒体科睿唯安(Clarivate Analytics)的编辑Christopher King采访了我校王开存教授,以“气候数据优化”为题对王开存教授的科研成果进行了专题报道(Kaicun Wang: Optimizing Data on Climate Change)。

       科睿唯安(Clarivate Analytics,原汤森路透知识产权与科技事业部)致力于通过为全球客户提供值得信赖的数据与分析,洞悉科技前沿,加快创新步伐,帮助全球范围的用户更快地发现新想法、保护创新、并助力创新成果的商业化。科睿唯安拥有超过60年的专业服务经验,其旗下拥有众多业界知名品牌,如Web of Science平台(包含科学引文索引,即Science Citation Index,简称SCI)、InCites平台、EndNote、Cortellis、德温特世界专利索引(Derwent World Patents Index,简称DWPI)、Thomson Innovation平台、Techstreet国际标准数据库等。

       报道原文见链接:http://stateofinnovation.com/kaicun-wang-optimizing-data-on-climate-change?_ga=2.260458701.1900787167.1499882109-398000139.1484052932

       以下为中文翻译:
       气候数据优化

       作为一位研究气候变化的科技工作者,北京师范大学的王开存教授并不愿对全球变化及其对人类影响发表个人看法,他更注重于用目前我们掌握的数据说话。王教授说:“我并不从事未来气候预测或者气候变化减缓策略等方面的研究,我主要致力于对过去气候变化空间格局的理解,通过量化观测数据的不确定性,来提高气候变化检测的精度”。

       王开存在大气科学领域接受教育,研究生阶段主要从事陆气相互作用方面的研究。博士毕业后,他的研究领域集中在数据的收集整理上:比如气象观测、卫星遥感反演数据等。数据自己不能说话,数据是需要经过分析的。王教授说:“我一步步把工作又做回到了大气科学领域,研究陆气相互作用是如何影响我们的气候变化”。

       蒸散发

       王开存教授特别注重陆气相互作用中的一个关键参量:蒸散发。

       在蒸散发的过程中,太阳辐射将土壤、水面以及植被中的水由液态转化成水蒸气进入大气。此外,由于水分蒸发吸收了地面接收的太阳辐射,对陆地有冷却作用,但对其上的大气有加热和加湿的作用,水汽抬升后形成云和降水。这一过程实际上是一个驱动气候变化的重要能量来源。

       王开存教授与其博士后导师Robert Dickinson院士合作在《地球物理学评论》上发表了全球陆地蒸散发的综述文章,总结了陆表蒸散发的模拟问题以及对气候变化的影响,目前已经被引用超过225次。王开存教授另一篇发表于2010年的文章中论证了:卫星遥感数据表明全球陆地表面的蒸散发在1982-2002年间呈上升趋势。

       缺失完整均一的数据是王开存教授及其团队一直面临的挑战。例如,从数百个气象站收集的观测数据可能存在由于仪器灵敏度问题导致的不均一性,而像太阳辐射等一些关键气候要素的观测站点又十分稀少。

       王教授最近的一些工作集中在发展可靠的蒸散发模型以及制备可靠的陆地蒸散模型的输入数据,从而计算蒸散发的影响。通过对比不同的数据源,他已经制备了一套高质量的太阳辐射数据。基于这一工作,他发现了太阳辐射观测数据中由于仪器灵敏度和仪器更换导致的偏差,解释了观测和模型模拟太阳辐射之间在1950-1980年间存在的偏差。他也关注其他变量,比如风速和相对湿度。他最后说:“我致力于如何让输入数据的观测更加准确”。

       气溶胶和太阳辐射

       王开存教授另一个关键的贡献集中在大气气溶胶方向。他具有代表性成果是2009年发表在《科学》上的一篇文章。这篇文章报道了如何检验“全球暗化”,即地表太阳辐射降低的现象。研究发现,因为大气中气溶胶的增加阻挡了太阳光,1973-2007年间空气中气溶胶增加,从而导致全球地表接收太阳辐射减少。欧洲的暗化现象最不显著,这是因为该地区的空气质量管制十分严格。而在东亚、南亚、美国南部、澳大利亚和非洲,地表接收的太阳辐射呈下降趋势。

       区域变暖

       晴空能见度的空间差异引出了王开存教授的另一项重要工作,这与目前气候研究的重心正在从全球增温转向区域增温的趋势是分不开的。王教授讲到:“当前,科学家们更加关注区域气候变化,区域气候变化比全球变暖更为复杂,一个很重要的难点就是陆气相互作用是如何影响区域气候变化的”。

       如何选择可靠的数据去研究这一问题又成为了王开存教授及其团队不得不面临的挑战。“甚至一些基本的温度数据也存在不均一性和不确定性”,王开存教授说:“我们目前最常用的气温数据并不是观测的真实平均气温,而是日最高温与日最低温的算术平均值,它在研究区域气候变化时会带来显著误差。因此我们使用日最高温来研究区域气候变化时,精度明显优于平均温度。在研究陆气相互作用时,卫星和中国气象站观测的地面温度要比目前应用最为广泛的气温观测更加有效,但是这部分数据目前还没有引起足够的重视。现在大家常说的“地表温度”其实是指“近地面气温”或“2m高度的气温”。

       当问到他是否对目前变化的气候持乐观态度时,王开存教授明确表示他关注现有数据,并最大限度挖掘其应用价值。“我们现在拥有气象站观测数据,卫星遥感数据以及模型模拟数据,但是很多数据都没有得到足够的重视,例如日照时数以及地面温度等观测。这些数据有它们独特的优势,并且能应用到气候变化研究中。我们首先要了解真实的气候变化特征,其次才是探究这些变化产生的原因”。


(全球变化与地球系统科学研究院)    



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