張興贏領軍大氣成分遙感 見微知著研氣候變化

2006年张兴赢取得大气化学博士学位时，PM2.5（细颗粒物）对公众还是一个极其陌生的词汇。加入国家卫星气象中心后，张兴赢致力于利用卫星遥感和综合各方数据观测地球环境变化，成长为大气成分遥感科技领军人才。 他的工作让人们更好地了解大气气溶胶颗粒物、污染气体和温室气体的时空分布特性、区域输送、长期变化规律及其对全球环境和气候变化的影响，促进公众对大气环境变化和全球气候变化的认知，帮助政府有的放矢开展大气环境治理和碳排放控制，与国际科技同行共同开展全球环境与气候变化的应对。 如今，当年的冷门专业已随时代发展成为备受瞩目的领域，张兴赢始终专注如初：「耐得住寂寞，坐得住冷板凳，梦想并不遥远。」◆香港文汇报记者 孙志、马晓芳 北京报道 从小拥有航空航天梦想的张兴赢，高考时如愿考入北京航空航天大学，不过阴错阳差成了材料系学生。大学时，学高分子材料的他就对空气产生了浓厚兴趣，开始思考每天都在呼吸的空气中到底都包含哪些物质，还蕴藏着什么秘密。甚至在阅读《雾都孤儿》时他还会看着窗外的北京蓝天想像，伴随经济不断发展，若干年后中国会不会出现像伦敦一样的「雾都」天气？ 深入沙漠海洋采集气溶胶 大气化学是研究大气组成和大气化学过程的大气科学分支学科。它涉及大气各成分的性质和变化、源和汇、化学循环，以及发生在大气中、大气同陆地或海洋之间的化学过程。2001在北京师范大学展开大气化学研究方向硕博连读后，张兴赢开始携带PM2.5观测仪器，深入沙漠、海洋，采集沙尘颗粒物气溶胶，分析其中的化学物质。「我带着设备从塔克拉玛干沙漠的塔中开始，然后经过内蒙古、北京一路采集到东海、南海，通过对比数据研究颗粒物如何在大气中输送，发生了怎样的变化，跟沿途的工厂污染有什么关系。」这些实地研究也奠定了他未来的科研基础。 读博期间 首呼吁关注PM2.5 拜师旅美归国大气化学专家庄国顺后，张兴赢便开始了大气气溶胶颗粒物与大气环境污染的研究。彼时，大气化学还是冷门专业，大气气溶胶颗粒物研究领域还是一片处女地，张兴赢敏锐意识到，大气环境问题未来将成为影响中国可持续发展的一个重要因素。 在从沙漠到海洋的颗粒物持续追踪监测过程中，张兴赢发现那时北京一年已有六七次PM2.5超过两百（编者注：根据现时中国的环境空气质量二级标准，PM2.5浓度应在每立方米75微克内）。于是在2006年博士毕业前夕，他在《人民日报》发表署名文章指出，虽然当时北京沙尘暴严重，但相比空气中的大颗粒粗颗粒，更需关注空气中的细颗粒，其中重点提到沙尘暴携带的细颗粒物将来对生态环境影响更大，「当时编辑还不大同意我的这一观点，在我一直坚持下才勉强同意。」这一坚持也让他成为国内较早呼吁关注大气细颗粒物的研究者。 毕业履职 冷门领域默默耕耘 2006年，张兴赢博士毕业之际，大气化学在国内仍是相当冷门专业，招聘单位也是寥寥无几。在前往中国气象局气象科学研究院大气成分研究所应聘时，他经过国家卫星气象中心招聘展位，便顺手投掷了简历，正是这个无心之举，让他很快免试被卫星中心录取。原来，彼时中国气象局已在筹备开展气象卫星大气环境监测研究，正急需大气化学专业人才。张兴赢入职两个月后，中心就成立了卫星大气成分遥感研究室，「当时该领域在国内尚属空白」。面对一个全新的交叉学科领域，张兴赢彷徨许久最终下定决心要好好耕耘。 2008年，张兴赢带领团队，在风云三号第一颗星上实现大气臭氧和气溶胶的探测，「这颗星是中国卫星探测大气成分里程碑式的，填补了卫星探测大气臭氧的国内空白。」张兴赢将此称为「艰难的第一步」，也是「看到曙光首创」。此后他的团队越来越大，2009年开始研究利用卫星遥感大气中的主要温室气体（二氧化碳和甲烷）。卫星遥感温室气体是对碳排放的重要监控，也是张兴赢对「双碳」的前瞻性科研。 2009年12月，年仅31岁的张兴赢开始带领团队开展中国自主大气环境监测卫星和相关仪器的科学指标设计研究。随后他作为欧盟第七科技框架计划（FP7）国际合作项目的中方首席科学家，领衔中方卫星大气环境监测及其在空气质量预报中的研究。 雾霾肆虐 研发紫外波段遥测 2013年1月，雾霾横扫半个中国。如何客观描述雾霾，成为当务之急。张兴赢站了出来。此前他通过对全球三十多年来积累的海量卫星资料进行研究，发现一种卫星产品可以有效指示雾霾。但能否用中国自主气象卫星实现监测霾，他没有十足的把握。他组织团队，在风云三号气象卫星紫外光波段的千万条光谱中，一次又一次地寻找对霾敏感的特征信号，经过在大型计算机上反覆运算、对比、分析，终于获得了中国气象卫星自主的紫外气溶胶产品，不仅可以克服云雾的影响，还实现了对霾污染的定量监测，且与地面监测结果高度一致。 力挺双碳 立体观测温室气体 在张兴赢心中，不断提高中国在卫星大气环境的遥感领域水平的信念已经深深扎根。「这是最早的风云一号卫星，它是中国研制的第一代准极地太阳同步轨道气象卫星。」「这是风云四号卫星，它携带的干涉式大气垂直探测仪可实现大气红外高光谱探测，我们借此成功获取了全球首幅静止轨道地球大气高光谱图。」在国家卫星气象中心的展览区，张兴赢指着风云系列卫星的相关展示如数家珍。正是在风云卫星的助力下，中国气象卫星业务监测系统成为继美、欧之后世界上同时拥有两种轨道气象卫星的国家。他自豪地告诉香港文汇报记者，在2016年发射的中国首颗碳卫星和2017年发射的风云三号气象卫星D星上已开展大气温室气体的科学探测试验，并且同步在地面开展了卫星温室气体产品的精度验证观测试验，正在积极探索卫星主被动结合的温室气体高精度立体观测前沿技术，为国家「双碳」目标贡献力量。