陳杰：在全球變化水文學(xué)領(lǐng)域發(fā)出中國聲音

文章來源:中國青年報(bào)碳交易網(wǎng)2021-01-30 14:48

歸國５年來，從事全球氣候變化及其水文響應(yīng)研究的８０后海歸陳杰，頻頻在全球變化水文學(xué)領(lǐng)域發(fā)出中國聲音。

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)揭示了全球變暖下降水徑流過程的響應(yīng)機(jī)理，構(gòu)建了氣候模式輸出變量的多維降尺度模型，提出了動力與統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的極端水文事件預(yù)測方法，量化了氣候變化對極端水文事件的影響及其多源交互不確定性。

“科學(xué)雖沒有國界，但是科學(xué)家有自己的祖國。”從湖南寧鄉(xiāng)農(nóng)村走出、海外求學(xué)７年后，陳杰實(shí)現(xiàn)了出國前父親的那句囑托：“學(xué)有所成，就要回來報(bào)效祖國，建設(shè)好自己的國家。”

在西北農(nóng)林科技大學(xué)攻讀學(xué)士和碩士學(xué)位期間，陳杰將科研興趣鎖定在全球氣候變化下的水文響應(yīng)研究。

工業(yè)革命以來，全球變暖改變了水循環(huán)過程，也影響著降水、蒸發(fā)、徑流等氣象水文要素，導(dǎo)致極端水文事件的演變更趨復(fù)雜，嚴(yán)重威脅著區(qū)域糧食、防洪、供水和生態(tài)安全。由于“我國氣候條件復(fù)雜，水資源時(shí)空分布不均，水旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高”，研究流域降水徑流對全球變暖會有何種響應(yīng)、對未來極端水文事件的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)有何影響、如何降低此類事件評估的不確定性，具有重要的科學(xué)價(jià)值與社會經(jīng)濟(jì)效益。

為加強(qiáng)該領(lǐng)域的研究，陳杰在２００８年碩士畢業(yè)后赴加拿大魁北克大學(xué)攻讀博士學(xué)位，并將博士研究方向定為“流域徑流對全球氣候變化的響應(yīng)及其不確定性”，重點(diǎn)關(guān)注氣候變化水文響應(yīng)研究中的降尺度方法和不確定性。

對他而言，這是幾乎陌生的領(lǐng)域。該領(lǐng)域雖已有人涉足，卻鮮有突破，且交叉學(xué)科廣泛，涵蓋氣象和水文等專業(yè)知識，對數(shù)學(xué)、英語和計(jì)算機(jī)編程能力要求也很高。研究進(jìn)行到１年零８個(gè)月時(shí)，既定的方案在應(yīng)用中不可行，讓他一籌莫展。

“做科研，每個(gè)人都不可能一帆風(fēng)順，需要個(gè)人的不懈堅(jiān)持和團(tuán)隊(duì)的力量。”陳杰主動與實(shí)驗(yàn)室成員以及相關(guān)單位交流，通過閱讀大量文獻(xiàn)梳理研究思路。其間，他還從加拿大趕赴美國，在農(nóng)業(yè)部門實(shí)地學(xué)習(xí)了一周。

博士課題研究到第三年時(shí)終于有了突破，陳杰的研究“苦盡甘來”——其博士論文獲得２０１２年度拿大魁北克大學(xué)最佳博士論文獎，他也收獲了加拿大博士研究最高學(xué)術(shù)榮譽(yù)——加拿大總督學(xué)術(shù)金牌獎?wù)隆?/div>

２０１１年至２０１５年，陳杰開展了博士后研究。他說，國外做科研很純粹，科研服務(wù)環(huán)境融洽。研究數(shù)據(jù)由專業(yè)團(tuán)隊(duì)提供，報(bào)賬、電腦軟件系統(tǒng)安裝等瑣事也有專人打理。加拿大的生活環(huán)境怡人，加之待遇優(yōu)厚，有不少留學(xué)的同事會移民留在當(dāng)?shù)亍?/div>

留學(xué)期間，陳杰結(jié)了婚，有了兩個(gè)女兒，但父母均在國內(nèi)。海外求學(xué)７年后，他對祖國的熱愛和對家人的思念愈發(fā)強(qiáng)烈。“父親的那句囑托，我始終沒有忘記。”他下定決心回國。

２０１６年２月１８日，在婉拒單位的一再挽留后，陳杰帶著家人登上了回國的航班。他作為高水平人才被引進(jìn)武漢大學(xué)，成為水利水電學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。

一切從頭開始，陳杰忙著組建團(tuán)隊(duì)、探索課題、召集海外學(xué)者來華交流、培養(yǎng)學(xué)生。“要做的事情實(shí)在太多了，總覺得時(shí)間不夠用。”他經(jīng)常利用趕火車、坐飛機(jī)的間隙備課、修改論文。常常有學(xué)生在深夜一點(diǎn)還會收到陳杰發(fā)來的郵件。

針對全球氣候變化下極端降水預(yù)測難的問題，陳杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān)，提出了“四維（降水時(shí)序、極值、非一致性、時(shí)空相依性）一體的降尺度模型”，并于２０１８年在網(wǎng)絡(luò)平臺開源發(fā)布，從全方位多維度提升極端降水的模擬與預(yù)測精度。該成果引起了國際同行的廣泛關(guān)注，５０余位國際學(xué)者發(fā)來郵件探討該模型的使用與合作。

迄今，陳杰圍繞該領(lǐng)域先后在國內(nèi)外權(quán)威期刊作為第一或通訊作者發(fā)表論文７９篇，其中ＳＣＩ論文６８篇，主持或參與科研項(xiàng)目１０余項(xiàng)，獲得國家青年人才計(jì)劃和湖北省杰出青年基金項(xiàng)目。他還擔(dān)任了《ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ》《ＨｙｄｒｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ》等國際期刊副主編，國際水資源學(xué)會中國委員會常務(wù)理事、國際水文科學(xué)協(xié)會中國委員會地表水專委會副主席。

攻讀碩士和博士期間，陳杰的導(dǎo)師會實(shí)時(shí)總結(jié)研究進(jìn)展，定期開展成果匯報(bào)與交流，并且及時(shí)轉(zhuǎn)化成研究論文。得益于這些方法，他３年內(nèi)就順利取得博士學(xué)位并發(fā)表了８篇ＳＣＩ論文，還獲得了多項(xiàng)獎勵(lì)。如今，他也將這一方法融入研究生培養(yǎng)模式。每周五，他會用一整天了解每位學(xué)生的研究進(jìn)展，指導(dǎo)解決研究難題，“這會占據(jù)我超過一半的工作時(shí)間，但培養(yǎng)學(xué)生意義重大”。

在武漢大學(xué)水文學(xué)及水資源專業(yè)碩博連讀生李威看來，陳杰治學(xué)極為嚴(yán)謹(jǐn)。２０１８年１０月攻讀碩士期間，他曾在陳杰的指導(dǎo)下研究氣象水文預(yù)報(bào)，花費(fèi)半年多寫出了自己第一篇科研文章。

“原本信心滿滿，沒想到從前言到結(jié)論，老師幾乎作了全文修改，每篇參考文獻(xiàn)和每處標(biāo)點(diǎn)符號都不會放過。”李威說，之后陳杰又幫他修改了５遍才允許投稿，最后該論文發(fā)表在氣象水文領(lǐng)域某權(quán)威期刊上。

“做科研起步會比較難，但作為老師，我們要不斷引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生，一段時(shí)間后一定會有收獲。”陳杰指導(dǎo)的一名本科生畢業(yè)論文獲得湖北省優(yōu)秀學(xué)士論文，一名研究生論文獲得全國高等學(xué)校水利類專業(yè)優(yōu)秀研究生學(xué)位論文。

在剛剛起步的教書生涯里，陳杰開始體會到一種在海外不曾有過的快樂——潛心治學(xué)，立德樹人，為祖國培育出一位又一位科研人才，“勝過一切科研成果”。

２０２１年元旦，他召集５年來培養(yǎng)的“陳門弟子”在武漢聚會。“畢業(yè)的和在讀的碩博研究生加起來近３０位，坐了滿滿３桌”。

那一刻，陳杰覺得，特滿足。

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