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"天河"團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王光謙回應(yīng)質(zhì)疑:探索之旅剛剛開始
人民政協(xié)網(wǎng)北京11月28日電(記者 王菡娟 王碩)近日,科學(xué)網(wǎng)《氣象學(xué)家實(shí)名批“天河工程”不顧質(zhì)疑倉促上馬》一文引起社會廣泛關(guān)注,文章報(bào)道了多名氣象學(xué)家質(zhì)疑“天河工程”。一系列媒體也隨之跟進(jìn),并展開了相關(guān)討論。
對于這些質(zhì)疑和關(guān)注,記者獨(dú)家采訪了“天河”研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院院士、青海大學(xué)校長王光謙。
“社會上存在一系列對‘天河工程’的誤解?!蓖豕庵t明確表示,“現(xiàn)階段‘天河工程’還是科學(xué)探索的研究項(xiàng)目,并非大型水利工程建設(shè)項(xiàng)目。對天河研究的定位在于研究探索層面,離實(shí)際規(guī)模性應(yīng)用尚有很大距離,探索之旅剛剛開始?!?/p>
尋找解決黃河缺水的另一條可能路線
記者:近日社會上對“天河工程”有一些質(zhì)疑聲音,有人評價(jià)這是一個“既沒有科學(xué)基礎(chǔ)也沒有技術(shù)可行性的荒誕幻想項(xiàng)目”。什么是天河工程?為什么當(dāng)初提出這個設(shè)想?
王光謙:對于天河工程的最初設(shè)想,是為了緩解黃河缺水問題。
由于我國水資源時(shí)空分布不均衡,黃河一度“斷流”頻發(fā)。雖然通過國家強(qiáng)有力的措施,2000年以來實(shí)現(xiàn)了黃河不斷流。但根據(jù)第二次全國水資源評價(jià)成果,黃河的多年平均天然徑流量已由第一次評價(jià)時(shí)的580億立方米減少為535億立方米,將來還可能進(jìn)一步減少。在全球氣候變化導(dǎo)致水文情勢變化、未來仍有極大的不確定性背景下,實(shí)現(xiàn)黃河從一般意義上的“不斷流”向“功能性不斷流”轉(zhuǎn)變,形勢依然嚴(yán)峻。
因此不管從水利的角度還是從氣象的角度,通過科學(xué)研究,任何有希望解決問題的辦法都是值得嘗試的。
在應(yīng)對水資源短缺方面,水利行業(yè)傳統(tǒng)上是通過筑壩蓄水方式或跨流域調(diào)水實(shí)現(xiàn)水資源的統(tǒng)籌配置。但對于黃河上游而言,由于三江源地區(qū)高海拔、高寒、地質(zhì)情況復(fù)雜等因素,這兩種方式都存在很大難度。
除傳統(tǒng)手段外,我們思索是否還有第三條可能的路線?
事實(shí)上,氣象部門長期開展的人工影響天氣工作給予我們很多啟發(fā):水在天上,可以通過人工影響天氣增加降水量。
因此,作為科學(xué)研究問題,我和我的團(tuán)隊(duì)設(shè)想:通過研究確定適宜地域,在合適的地區(qū)和恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),可以將人工影響天氣增加降水量與水利工程調(diào)節(jié)水資源的工作結(jié)合起來,主動挖掘利用一部分空中的水資源,實(shí)現(xiàn)空-地聯(lián)合的水資源調(diào)配。
例如:在三江源地區(qū),空中云水資源量相對豐富,具備良好的降水轉(zhuǎn)化條件和利用潛力,如果能在源區(qū)通過有效的技術(shù)手段適當(dāng)干預(yù),適度增加降水,將是對黃河水源的有效補(bǔ)充,并可通過水利工程調(diào)配緩解流域的水資源短缺形勢?;谶@些考慮,我們提出了“天河工程”設(shè)想,希望從水利角度尋找一條利用空中水資源的途徑。
超越了傳統(tǒng)水利學(xué)科,是多學(xué)科的交叉融合
記者:現(xiàn)在社會上提出的一個質(zhì)疑是,該工程是在“氣象學(xué)界集體缺席前期論證”的情況下通過的,在項(xiàng)目執(zhí)行過程中,也缺乏氣象學(xué)界的參與。作為水利專家,為什么去研究氣象問題?
王光謙:天河研究不僅僅是氣象問題。
水循環(huán)研究地球水物質(zhì)的運(yùn)動,既包括地表水文過程,也包括空中水汽輸運(yùn)和降水轉(zhuǎn)化。在觀測、模擬技術(shù)快速發(fā)展的背景下,我認(rèn)為空-地整體研究是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢,也是未來水利、氣象、信息等學(xué)科交叉融合的內(nèi)在需求。
例如,氣候變化導(dǎo)致的水文情勢的變化和不確定性日益顯著,水利科學(xué)與工程逐漸從河流研究拓展為流域研究,進(jìn)而擴(kuò)展為對全球水循環(huán)的研究。構(gòu)建氣象、水利、信息深度融合的學(xué)科不僅是科學(xué)研究的需要,也是我國水資源安全保障的需求。
具體到天河研究,是水循環(huán)研究的自然延伸,超越了傳統(tǒng)水利學(xué)科,需要多學(xué)科的交叉和融合。
此外,在本項(xiàng)目推進(jìn)過程中,一直有中國氣象科學(xué)研究院、中科院大氣物理所、青海省氣象科學(xué)研究所以及國外一些大學(xué)相關(guān)氣象專家的參與,并不存在氣象學(xué)界的缺失。
“天河工程”并非“南水北調(diào)”等工程建設(shè)項(xiàng)目
記者:根據(jù)媒體報(bào)道,有氣象學(xué)界專家指出,所謂“天河理論”,氣象學(xué)家?guī)资昵耙呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了,有氣象學(xué)家將大氣環(huán)流中的水汽分布帶稱為“Atmospheric River”,就是“大氣河流”。您把它稱為“天河理論”實(shí)際上沒有區(qū)別;此外,氣象科學(xué)上對人工影響天氣的云降水物理過程的認(rèn)識還不完善和全面,影響大氣環(huán)流是不可實(shí)現(xiàn)的,因此提出項(xiàng)目沒有技術(shù)可行性,您怎么看?
王光謙:氣象學(xué)對水汽輸運(yùn)及與之相關(guān)的天氣過程進(jìn)行了深入的研究,比如“大氣河流”就是其中的一個典型,有助于理解水汽輸運(yùn)對極端水文過程的認(rèn)識。我們在論述天河設(shè)想的學(xué)術(shù)論文中也引用了相關(guān)的研究成果。但是,從水利科學(xué)與工程的角度看,我們不僅關(guān)心空中水物質(zhì)的輸運(yùn)及附帶的天氣過程,同時(shí)還關(guān)心與之相應(yīng)的降水轉(zhuǎn)化、水資源形成與開發(fā)利用的可能。
天河工程的研究,其核心是分析大氣中的水物質(zhì)分布與輸送格局,利用已有成型技術(shù)并研發(fā)空-地水物質(zhì)的聯(lián)合監(jiān)測技術(shù)、新型高效人工干預(yù)技術(shù),為實(shí)現(xiàn)空中水資源與地表水資源的耦合調(diào)控和統(tǒng)籌利用提供科學(xué)和技術(shù)支撐,其核心目標(biāo)是如何在局部區(qū)域用好人工影響天氣適度增加地表徑流,絕非改變大氣環(huán)流。
所以說,天河(Sky River)的定義與大氣河流有相同之處,但我們的“天河”從一開始就是從水資源利用的角度提出的,關(guān)心的是統(tǒng)計(jì)意義上的結(jié)構(gòu)特征及其對海陸間水資源空中輸送的長期貢獻(xiàn)。
這是水利人抬頭看天的嘗試,目的是為了更好地開展水循環(huán)和水資源研究,也學(xué)習(xí)借鑒氣象領(lǐng)域的已有成果。
記者:根據(jù)此前媒體報(bào)道,我國目前已正式啟動“天河工程”衛(wèi)星和火箭工程研制。是不是意味著就像南水北調(diào)、長江三峽等水利工程項(xiàng)目一樣,國家已經(jīng)把相關(guān)部署提上議事日程?
王光謙:這里有一個誤解需要澄清?,F(xiàn)階段“天河工程”還是科學(xué)研究項(xiàng)目,并非“南水北調(diào)”等大型水利工程建設(shè)項(xiàng)目。取名為“天河工程”,主要是“天河”已有很多指向,比如神話傳說中的“天河”、現(xiàn)實(shí)社會中的“天河”計(jì)算機(jī)等。為與已有以“天河”命名的其他項(xiàng)目區(qū)分,才用了“天河工程”,本質(zhì)上還是相關(guān)理論的研究。
當(dāng)然,我們提出“天河工程”也是想把“猜想”走向?qū)嵱茫皇侵煌A粼诟拍罨蚶碚撗芯可稀?/p>
“天河工程”目前還定位在理論探索和試驗(yàn)研究
記者:根據(jù)此前媒體報(bào)道,“天河工程”衛(wèi)星和火箭工程由中國航天科技集團(tuán)八院總研制,計(jì)劃2020年完成首批雙星發(fā)射;計(jì)劃2022年完成六星組網(wǎng),屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)三江源地區(qū)24次/天的衛(wèi)星監(jiān)測重訪能力。但也有質(zhì)疑說,目前全球的氣象觀測網(wǎng)已經(jīng)可以對全球大氣所有變量進(jìn)行深入觀測研究,沒有必要再建新的觀測系統(tǒng)。
王光謙:空-地水循環(huán)一體化監(jiān)測對多個領(lǐng)域的研究具有重要意義。天河一號衛(wèi)星在衛(wèi)星軌道設(shè)計(jì)、載荷配置、研發(fā)周期等方面進(jìn)行了權(quán)衡優(yōu)化,有助于彌補(bǔ)現(xiàn)有氣象衛(wèi)星監(jiān)測能力的不足,并強(qiáng)化了對三江源及同緯度地區(qū)的觀測重訪能力。衛(wèi)星載荷采用的是氣象業(yè)務(wù)與科研衛(wèi)星常用的水汽、云、降水觀測儀器,并在性能指標(biāo)和工作模式上有所優(yōu)化。衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)后,可提供高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù)集,供共享使用,其機(jī)動觀測能力可為臺風(fēng)等災(zāi)害天氣的觀測、預(yù)警和研究提供服務(wù)。天河一號衛(wèi)星設(shè)計(jì)的近地軌道重訪性能和機(jī)動觀測能力是風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星目前不具備的。
記者:對這個科研項(xiàng)目,有人質(zhì)疑這是倉促上馬,并對“天河工程”的審批流程和立項(xiàng)情況提出異議。您能否介紹一下具體情況?
王光謙:我們團(tuán)隊(duì)目前承擔(dān)的是科學(xué)研究項(xiàng)目,目的是探索研究相關(guān)現(xiàn)象的機(jī)理、研發(fā)新技術(shù)。這些項(xiàng)目都是經(jīng)過嚴(yán)格審查、專家網(wǎng)評、專家會議評審和公示等程序后獲批立項(xiàng)的。國家的科技項(xiàng)目立項(xiàng)、論證和審批都是有嚴(yán)格程序的,包括項(xiàng)目申報(bào)指南征求意見、預(yù)申報(bào)、網(wǎng)評、會評答辯、公示等環(huán)節(jié)。
項(xiàng)目獲批以來,研究團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格按照有關(guān)科研項(xiàng)目管理的要求穩(wěn)步推進(jìn),始終秉承嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)之精神,扎實(shí)工作。青海大學(xué)和清華大學(xué)的青年教師和學(xué)生團(tuán)隊(duì)40多人,今年的中秋和國慶節(jié)都在海拔4200多米的高原野外試驗(yàn)場度過。
我們研究的部分初步成果雖已有在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表,但離實(shí)際規(guī)模性應(yīng)用尚有很大距離,探索之旅剛剛開始。
目前,天河工程還定位在理論探索和試驗(yàn)研究階段,有的想法還顯幼稚,有的方法還不成熟,有的領(lǐng)域?qū)<疫€未來得及溝通和前去請教,有的論證還遠(yuǎn)沒有結(jié)束。我們非常感謝社會各界對“天河”相關(guān)研究的關(guān)心和討論,這將促進(jìn)我們更全面、更嚴(yán)謹(jǐn)、更深入地探索這一復(fù)雜的問題。
天河研究開展的挑戰(zhàn)性在于對一些未知領(lǐng)域的探索的不確定性,正因如此我們一直將之定位在研究探索層面,同時(shí)在對未來充滿期待的驅(qū)動下開展了一些野外觀測與人工降雨新途徑的探索。作為科技工作者,我們也將一直堅(jiān)守科技工作者的操守,珍惜用好科研經(jīng)費(fèi)。
編輯:李敏杰
關(guān)鍵詞:研究 天河 水資源