中国科学院大气物理研究所(以下简称大气所)的前身是1928年成立的原国立中央研究院气象研究所。1950年1月,中国科学院将气象、地磁和地震等部分科研机构合并组建成立中国科学院地球物理研究所。1966年1月,根据我国气象事业发展的需要,中国科学院决定将气象研究室从地球物理研究所分出,正式成立中国科学院大气物理研究所。大气所是中国现代史上第一个研究气象科学的最高学术机构,目前已发展成为涵盖大气科学领域各分支学科的大气科学综合研究机构。
大气所主要研究大气中各种运动和物理化学过程的基本规律及其与周围环境的相互作用,特别是研究在青藏高原、热带太平洋和我国复杂陆面作用下东亚天气气候和环境的变化机理、预测理论及其探测方法,以建立“东亚气候系统”和“季风环境系统”理论体系及遥感观测体系,发展新的探测和试验手段,为天气、气候和环境的监测、预测和控制提供理论和方法。
大气所现设有2个国家重点实验室,3个中国科学院重点实验室,4个所级实验室和研究中心。国家重点实验室包括:大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室、大气边界层物理与大气化学国家重点实验室;院重点实验室包括:中国科学院东亚区域气候—环境重点实验室(全球变化东亚区域研究中心)、中国科学院中层大气和全球环境探测重点实验室、中国科学院云降水物理与强风暴重点实验室;所级实验室和研究中心包括:国际气候与环境科学中心、竺可桢—南森国际研究中心、季风系统研究中心、中国生态系统研究网络大气分中心。另外还设有所公共技术服务中心和低层大气探测部。在河北香河、兴隆、安徽淮南、吉林通榆设有野外综合观测站。中国科学院气候变化研究中心和中国科学院减灾中心挂靠在大气所。目前,大气所拥有SGI F4000超级计算机集群服务器系统、一座用于研究城市大气污染和大气边界层物理的高325米的气象观测铁塔以及边界层遥感探测系统和中层大气探测系统等设备。
中国气象科学研究院隶属于中国气象局,其前身为1956年8月成立的中央气象科学研究所,1978年更名为中央气象局气象科学研究院,1991年更为现名。中国气象科学研究院是我国大气科学领域学科种类最多、规模最大的科研机构,是以研究雷电防护与大气探测、人工影响天气、灾害天气、气候与气候系统、生态环境与农业气象、数值模式以及大气成分等为主攻方向的我国大气科学综合研究基地,是我国大气科学研究,特别是应用基础研究和技术开发的中坚和高层次人才的培养基地。
2000年被国家科技部遴选为国家公益类科研院所科技体制改革试点单位,2001年起进入科技部支持的国家公益类研究院。科技部下达改革后的人员编制为250人。2004年10月14日通过国家科技部、财政部和中编委联合组织的科技体制改革工作联合评估验收,并对我院的深化改革给予了高度评价,认为“气象科研院所科技体制改革取得明显成效。改革后,科技人员任务饱满,国内外学术交流活动活跃,科研能力大幅度提高,使创新能力明显增强。人才整体结构得到明显的优化,形成了一支以中青年科技人员为主体,学历和年龄结构明显改善的朝气蓬勃的科研队伍,学科带头人的数量不断增加。气象科研与业务结合更加紧密,气象科技对业务发展的支撑能力和服务能力持续提高”。现设有5个职能处,7个研究所(中心)、1个国家重点开放实验室(灾害天气国家重点实验室)和2个中国气象局部门级重点开放实验室(云雾物理实验室、大气化学实验室),另有研究生部和大气科学信息部等两个科研支撑机构。中国气象局大气成分观测与服务中心以及中国气象局数值预报创新基地也设在我院。我院还设有遥感与气候信息开放研究实验室、雷电物理与防护工程实验室、风能太阳能资源实验室以及和中国科学院青藏高原所、中国科学院寒旱所联合共建的冰冻圈与环境联合重点实验室。
现有一支老中青相结合、以青年人为主体、结合中国气象现代化建设在国际大气科学前沿领域中进行研究的实力较为雄厚的科研队伍。现有中国科学院院士1名,中国工程院院士1名;正研级科研人员50名,副研级科研人员107名。有博士和硕士学位的人员分别为76人和72人,分别占基地岗位人数的45.2%和42.9%;45岁以下研究员占研究员总人数的71.4%。全院有52名科研人员享受政府特殊津贴,并拥有荣获国家杰出青年基金、国家百千万人才工程、中国气象局特聘专家等青年科技人才。
北极是许多科学研究领域的理想场所 北极气候和环境变化直接影响全球气候与环境变化 北极陆地和海洋中蕴藏了大量的矿产和生物资源 中国科学家将在9月底在挪威所属的斯瓦尔巴德群岛上建立中国第一 座永久性北极科学探险考察站, 并开始对北极地区进行为期三年的综合性科学考察.为此, 记者走访了中国科学探险协会常务副主席、 中国科学院大气物理研究所研究员高登义.
北极的斯瓦尔巴德 记者:斯瓦尔巴德群岛是个什么性质的群岛? 中国为什么要在这个群岛上建一座永久性的科学考察站? 到目前为止有哪些国家在此建立了科考站? 这个只有2100平方公里的北极地区对中国真的那么重要吗?
高登义:斯瓦尔巴德群岛过去是煤矿区,现在为科考区, 是北极最大的一块大陆.这个群岛位于北纬78—80度, 纬度很高,是真正意义上的北极地区, 只要与这个岛有条约的国家都可以自由建站.到目前为止, 已有日本、德国、 英国和俄罗斯等国在斯瓦尔巴德群岛的一个叫新奥尔森城的小镇上设 立了自己永久性的北极考察站. 有资料证实,1920年,在9个国家参加的巴黎和会上, 中国政府参与批准了斯瓦尔巴德条约, 确认了挪威对于斯瓦尔巴德群岛的监管权,从此之后, 9个签字国的公民都有权自由出入斯瓦尔巴德群岛.尽管如此, 中国当时并未利用该条约进行过任何北极地区的科学研究和资源开发 .直到新中国成立以后, 中国科学家才逐步以各种方式进入北极地区进行科学研究和调查活动 .1999年中国政府投入了大量的资金, 终于完成了对北极部分海域的综合科学考察, 迈出了中国人对北极地区进行大规模科学考察的第一步, 同时也唤起了中华民族对北极地区的再次憧憬. 说到重要性,由于独特的自然条件和地理位置, 北极和南极一样, 在与人类的生存和发展密切相关的全球变化的研究中, 占有举足轻重的位置.而与南极不同的是, 由于人类社会的主体都处在北半球, 所以北极对人类社会的影响比南极大得多,也直接得多. 当代世界科学家都公认, 北极与南极一样是影响全球气候变化的敏感区和关键区, 科学家也已证实了北极浮冰的面积和厚度的变化,对全球的影响. 如果某一年异常变化10%左右, 由它带来的海表面和大气热量的交换,差不多是全球热量的30% 左右.这样的变化尤其对我国雨季的分布有极大的影响. 我国冬季的寒潮受北极的影响极大,偏冷、 较暖几乎都取决于北极冷空气的强弱,与南极相比影响大得多. 北极:理想的科考场所 记者:北极地区对于中国人来说,是个遥远而寒冷的世界. 但北极作为距离我国最近的极地,它的地理位置、自然环境、 经济资源使北极地区与我们中华民族的今天和未来息息相关. 对北极地区的科学研究关系到中国目前的经济发展、 国防建设和自然环境,也关系到中国未来的可持续性发展. 请您谈谈这次建站的意义所在. 高登义:这次进行北极科学考察和研究具有四大重要意义. 首先在知识创新上说,北极地区是许多科学研究领域的理想场所. 由于北极是地球上重力和离心力场、气候场、电磁场等的特殊地区, 北极的大气、海洋、固体地球、高层大气、 空间科学等与地球其它地区相比较具有相当强的特殊性和重要性. 例如:北极大气臭氧亏损问题变得日趋重要; 北极地区的冰芯蕴藏着大量地球古气候信息; 北极地区特殊的磁力和重力场结构成为地球物理和空间物理学研究的 热点;北冰洋及其海冰是全球气候系统中的重要组成部分. 由于北极地区特殊地理和科学位置,北极力学研究成为联合国、 政府间气候变化委员会、 国际北极研究委员会认定的全球变化重点区域. 其次在生存环境方面, 北极地区的气候和环境变化直接影响到全球乃至中国的气候与环境变 化.例如:北极极涡的变化发展直接影响我国北部冬季的天气气候; 北极臭氧亏损造成的大气增温和紫外线增强直接影响北极和我国的气 候环境.中国科学家有必要研究该地区的气候和环境问题, 提出保护北极环境以及中国如何适应气候变化的措施. 第三在自然资源方面, 北极陆地和海洋中蕴藏了大量的矿产和生物资源.例如: 北极的陆地和海底蕴藏的石油达1000-2000亿桶, 天然气50-80万亿立方米;煤炭储量高达11,000亿吨, 占全球煤炭储量的四分之一以上; 北极地区的鲸鱼等海洋生物具有极高的经济和生态价值. 中国科学家有责任研究北极的资源为中国政府在和平利用和保护北极 自然资源提供依据,为我国的经济建设和未来的可持续发展服务. 另外在国家安全方面,北极地区具有重要的战略位置. 北极地区是距北半球所有国家最近的战略要地; 北冰洋海冰是核潜艇的天然屏障, 是实施战略打击和预警的重要地区.为了中华民族的安全, 中国科学家有义务开展北极研究, 掌握北极地区自然环境和战略资源的第一手资料. 因此,伊力特、 沐林集团和中国科学探险协会决定共同组织— 次北极地区的综合科学考察,考察区域为斯瓦尔巴德地区. 记者:虽说北极地区是我国尚未开展正规科学考察的领域, 但据我所知您已经去过几次北极,能给我们谈谈吗? 高登义:1990年我到斯瓦尔巴德群岛考察, 回来后向科学院领导汇报, 第一次提出了要在斯瓦尔巴德群岛建立考察站. 1991年8月3日至9日,应挪威卑尔根大学叶新教授邀请, 参加了北极浮冰考察,在北纬80度10.8分,东经30度0. 5分的浮冰上,连续进行大气物理观测7天, 并首次在这里展开了中国的五星红旗. 从1994年开始,我陆续和挪威的中国大使馆、 外交部以及基地研究所密切联系, 希望在这里建一座中国的永久性的科学考察站. 这之后我曾先后三次到北极进行科学考察. 这次在斯瓦尔巴德群岛建站,现在各方面的条件都已具备, 我们终于可以在斯瓦尔巴德群岛建站了. 北极:太多的未解之谜 在北极上还有许多未解之谜.从地球仪上, 我们可以发现一个有趣的现象:在南极和北极地区, 海陆分布似乎恰恰相反.在南极区域, 以极点为中心向外扩展的南极洲大陆,大陆周围是洋面;相反, 在北极区域,以极点为中心向外辐射的是北冰洋洋面, 洋面四周几乎全被陆地或岛屿所包围. 如果比较南极和北冰洋的面积,两者竟然非常接近, 前者为1425万平方公里,后者为1321万平方公里. 若把南极洲大陆自东向西转动100经度, 然后再将两极区重合在一起,不难发现, 南极的陆区几乎正好填充了北极区的海域.据此,有人推测, 在地球发展史上的某个阶段,似乎有某种宇宙压力压向北极一端, 造成一块巨大的凹陷区域,使北冰洋的平均深度达1097米, 这种宇宙压力再通过地球内部传到南极一端, 形成一块巨大的隆起区域,使南极大陆平均隆起高达2350米. 有科学家提出这样的假说,很多年以前, 有一个星球闯进了北极地区,撞了一个窝后又滚到了南极, 结果滚出了一个陆地,但这个假说到目前还没有得到最后证实, 但我想对科学家提出的假说不要怕, 就像200多年前德国气象学家威格勒第一次提出地球是一个板块, 后来分成了六七块一样,当时受到了嘲笑,但现在科学证实, 事实就是如此.所以我认为,科学家的假说,也许过几十年、 几百年后就会得到证实. 还有一个貌似很简单的谜.大家都知道,南极有企鹅, 北极有北极熊, 其实按说南极的生活条件和自然环境与北极极为相似, 但是为什么南极没有北极熊,北极没有企鹅呢? 这个问题我曾问过许多科学家,但谁都说不清楚. 一位很有名的地质学家为此提出了假设,他说,也许在很多年以前, 地球还是一个板块的时候,企鹅和北极熊都生活在一个相像的地方, 突然有一天,地球板块分裂了, 就把企鹅和北极熊像牛郎织女一样划在了“银河”两岸, 而且越漂越远.我觉得这个解释有点道理,别看它只是一个小问题, 但它涉及到生命的起源,涉及到地球的形成,涉及到星体的变化, 到目前也是没有谁能确切回答.作为一个问题, 是科学家长期研究的方向,但不是一朝一夕能解决的. 由于有关北极的课题太多, 此次科考的课题设置将采取公开招标的方案, 由多位著名科学家组成的科学指导委员会将决定哪些课题最终参与科考.
大气所学术氛围比较浓,气科院比较轻松一些
搞科研的话就中科院,找份好工作的就气科院气科院热力学、高等数学、气象学、大气环流、天气学…等笔记,《动力气象学》杨大升编,1982年版,全套资料