成里京：致力还原海洋气候变化“魔方”

科技日报记者 都芃

走进中国科学院大气物理研究所研究员成里京的办公室，墙上挂着的一张图引人注目。这是一幅全球海洋上层2000米热含量变化时间序列图。图中，一条清晰向上的曲线揭示了过去半个多世纪，全球海洋持续变暖的情况。

这张图是成里京的代表作。过去十多年来，面对海量、纷杂的海洋观测数据，他和团队成员像还原魔方一般，对大量数据进行处理、修订、分析，描绘了一幅海洋气候变化图。这是中国学者首次完成此类研究成果。“正如魔方由众多色块构成，海洋数据也源自不同时期、不同设备，只有经过准确校正与整合，才能呈现真实的海洋气候变化图像。”他说。

不久前，联合国教科文组织授予37岁的成里京“阿勒福赞奖”，以表彰其为海洋气候变化提供的科学证据。

修正数据偏差

全球气候变化是当前人类面临的最大挑战之一。在不断变暖的地球系统中，仅有不到5%的热量停留在大气与陆地上。“实际上，超过90%的热量被海洋吸收储存了。”成里京告诉记者，正因如此，研究气候变化必须先弄清海洋的变化。

然而，成里京的科研起点并非海洋或气候。他本科专业是数学，自认“在数学上不算有天赋”。大三时，他在一次建模比赛中遇到一道与气候变化相关的题目。“用数学方法解决现实世界中的开放性问题，让我感到特别兴奋。”他说。2009年，在兴趣指引与老师推荐下，他进入中国科学院大气物理研究所攻读博士学位。

读博后，成里京接到的第一个课题就是一个学术界的新问题。

研究海洋气候变化，离不开充足的观测数据。自20世纪50年代末起，科研人员便开始借助抛弃式探温仪来监测海洋温度。“它的外形像一枚小鱼雷，投入海中不断下沉，通过尾部的铜线传回温度数据。”成里京拿起一个模型向记者解释道。

科研人员用这种简单的设备，在过去半个多世纪里收集了全球300多万条海洋温度数据。它们成为研究海洋气候变化的基础。然而，这些数据总是出现异常，致使人们无法准确掌握海洋温度变化，也难以判断海洋气候变化情况。

就在成里京读博前，有学者认为，这种异常是数据偏差造成的。“我读博后接到的第一个任务，就是研究一套方法，修正这种偏差，还原数据的本来面貌。”他说。

为了找到偏差的根源，成里京开始“恶补”相关知识。“必须理解问题的本质。”他说。遇到问题他就去翻书、查资料，不放过任何一个细小的疑点，直至把每个问题都弄清楚。

2014年，在即将获得博士学位时，针对数据偏差，成里京提出了一套系统性的修正方法。此时，国际上也陆续有其他团队提出了相应方法。最终，成里京的方案由于效果更佳、更全面，得到国际学术界的普遍认可，被广泛采用。

画出“中国曲线”

在开展抛弃式探温仪数据偏差修正工作的同时，成里京还立下一个更宏大的目标。2011年，他在微信朋友圈中写下：要绘出属于中国人的海洋气候变化曲线。

喊出豪言壮语后，成里京发现这事做起来并不容易。海洋观测数据来源多样、数量庞大。为获得更准确、全面的数据，成里京不仅分析抛弃式探温仪传回的数据，而且对颠倒采水瓶、机械式探温仪、动物携带的传感器等仪器记录的海洋数据进行深入分析，开展系统性的偏差溯源、修正、建模工作。“我们面对的是千万量级的数据，修正过程很枯燥，但容不得一点差错。”成里京说。

人类能观测的海洋区域终究是有限的，现有观测数据存在空间分布不均的问题。为更全面、准确地反映海洋温度变化，成里京与团队在考虑海洋物理特性的基础上，建立了覆盖全球海洋温度、盐度、层结等关键变量的格点观测数据集，并结合观测数据与一系列气候模型模拟结果，利用海洋变化的时空相关性，填补了部分海域的热含量空白。

2017年，成里京发布了海洋上层2000米热含量分析数据。研究显示，过去60年间全球海洋变暖速度快于预期，且自20世纪90年代以来变暖显著加速。这一成果被联合国政府间气候变化专门委员会2019年发布的海洋和冰冻圈特别报告《决策者摘要》引用。这是该系列报告自1990年首次发布以来，第一次采用中国学者提供的全球性气候观测时间序列数据。截至目前，成里京和团队已经发布了4版全球海温变化数据集，为全球气候变化研究以及我国参与全球气候治理提供了有力的数据支撑。

用最“笨”的方法

年纪轻轻便成为世界海洋气候变化研究领域的优秀学者，成里京的秘诀是什么？

“我有个自认为比较好的习惯，就是遇到问题一定要把它研究透彻，而不只是为了完成任务、发文章。”成里京说，一个看似简单的问题背后，可能隐藏着非常复杂的原因，不是几句话、几篇文章能说清的，必须不断追问、探索，直至触及本质。“这个过程可能会很辛苦，但能积累很多知识。”成里京说，他不相信捷径，最“笨”的方法有时反而是最快的，“问题解决了，文章、成果自然就有了”。

下“笨功夫”不等于做无用功。“要在自己擅长的关键问题上发力，其他问题则要多请教他人。”成里京告诉记者，自己是“i人”，不善交际，但心态开放、乐于合作。他的多项关键成果中都有合作者的贡献，他常说自己是“站在巨人的肩膀上”。

如今，包括研究生在内，成里京的团队已经有十多人。科研之外，他将更多精力放在了培养学生上。“我们没有例会，我和学生都是‘单线’联系。好像每次大家聚在一起，都是在团建的时候。”成里京笑着说。

不过，成里京对学生并不是没有要求。“我不要求学生必须发文章，但你要把你研究的问题搞懂，不管是大问题还是小问题。”他说，他鼓励学生们多走出去看看，做一个心态开放、对研究有热情的人。为此，他每年都会积极资助学生参与国际学术交流。

与数据打交道是一项“苦差事”——过程枯燥、出成果慢、不确定性大，但成里京乐在其中。“做科研不可能每时每刻都很兴奋，大多数时间是平淡的。不过，我们要相信自己做的事，也要相信自己一定能做成。”成里京说，科研需要信念感，去支撑那无数个日夜的漫长跋涉。也正因如此，海洋气候“魔方”最终被还原的那一刻，是他最快乐的瞬间。

来源：科技日报