受訪者供圖
"> 毛節(jié)泰（左一）在一處觀測試驗場與同行交流。
受訪者供圖
毛節(jié)泰攝
"> 毛節(jié)泰參加南極科考時使用的太陽光譜儀。
毛節(jié)泰攝
人物小傳
毛節(jié)泰，1939年5月生，浙江奉化人，北京大學大氣與海洋科學系教授，大氣物理學家。長期從事云物理與人工影響天氣、大氣輻射和大氣遙感等研究與教學工作，在氣溶膠和痕量氣體遙感儀器研發(fā)與觀測、GPS測量水汽、大氣水循環(huán)與云水資源概念建立、風云衛(wèi)星在人工影響天氣業(yè)務(wù)中的應用等方面做出了一系列開創(chuàng)性工作。曾任中國氣象學會大氣物理與人工影響天氣委員會主任、全國人工影響天氣科技咨詢評議委員會主任委員，獲得中國氣象服務(wù)協(xié)會2024年度科學技術(shù)獎風云成就獎。
開展氣象觀測
“做研究需要慢慢積累，急不得”
“雖然獲了獎，但我依然不能停歇，對科學的探索是永無止境的。”說這話的是毛節(jié)泰，今年86歲，頭發(fā)花白，說話底氣卻非常足，身板硬朗。前段時間，中國氣象服務(wù)協(xié)會將2024年度科學技術(shù)獎風云成就獎頒給了這位大氣物理學家。他長期專注于人工影響天氣研究，“一回首，干氣象已經(jīng)將近70年了……”毛節(jié)泰感慨道。
毛節(jié)泰的科研生涯中，有兩件事讓他難以忘懷。
一件是在廬山看云霧。
江西廬山，位于長江南岸，山峰眾多，云霧繚繞。上世紀50年代，中央氣象局（中國氣象局前身）成立廬山云霧降水試驗觀測小組，在廬山開展人工降水試驗。作為北京大學氣象專業(yè)的學生，1961年暑假，毛節(jié)泰來到廬山實習。“實習的同學被分為兩撥，一撥在山上做云雨微物理的觀測，一撥在山下做積云的宏觀觀測。我是在山下開展云的宏觀觀測。”毛節(jié)泰說。
東亞季風的移動和變化，影響著我國的天氣和氣候。“廬山的地理位置有利于觀測東亞季風區(qū)的云和降水的宏微觀結(jié)構(gòu)，幫助我們研究自然云霧降水過程的內(nèi)在機制。”毛節(jié)泰說，氣象觀測，是人工影響天氣的第一步；廬山的這次經(jīng)歷，則是他開展觀測研究的重要起點。此后，他自制儀器、開發(fā)軟件、研究算法，還經(jīng)常向國內(nèi)外同行討教，反復開展觀測、試驗……
上世紀90年代，毛節(jié)泰開始用全球定位系統(tǒng)（GPS）信號反演大氣柱水汽總量，指導我國GPS測量水汽試驗，推動我國GPS水汽監(jiān)測業(yè)務(wù)網(wǎng)的建立；針對早期極軌氣象衛(wèi)星短波通道少，遙感陸面上方氣溶膠光學厚度算法的局限性，他提出利用靜止衛(wèi)星單通道湖面的觀測資料反演全國氣溶膠光學厚度的方法，推動了我國大氣氣溶膠遙感技術(shù)發(fā)展……這些開拓性工作，為我國氣象監(jiān)測與人工影響天氣業(yè)務(wù)的開展作出了貢獻。
另一件是在威寧測冰雹。
毛節(jié)泰說：“在廬山，幾乎每天都有云，隨時能觀測云的變化，適合開展人工增雨試驗。在威寧，每年發(fā)生冰雹的次數(shù)較多，適合觀測冰雹，開展消雹試驗。”近些年，我國開始建設(shè)江西廬山云霧基地、貴州威寧防雹基地。毛節(jié)泰作為全國人工影響天氣科技咨詢評議委員會成員，指導工程醞釀、建設(shè)、試驗的全流程。
建設(shè)試驗場，需要進行觀測選址、建造工程、配置儀器、開發(fā)配套軟件、制定試驗規(guī)范等。雷達站建在山區(qū)，需要修路、通電、通水，設(shè)備要自動化，還要安排人員值班觀測。整個工程建設(shè)起碼要3年以上的時間。為了建設(shè)這兩個基地，毛節(jié)泰多次前往當?shù)兀淮褪呛枚嗵臁?/p>
“經(jīng)常有技術(shù)問題需要解決。比如在威寧，觀測冰雹需要幾部雷達數(shù)據(jù)配合，但每部雷達都有自己的軟件，如何讓這些軟件配合起來，這方面需要進一步研究。”毛節(jié)泰說，“另外，做研究需要慢慢積累，急不得，待數(shù)據(jù)量足夠后再進行歸納分析。”
如今，兩個基地已經(jīng)建起，并順利開展起業(yè)務(wù)，有力推動了我國人工防雹、消霧等技術(shù)的發(fā)展。
鉆研人工影響天氣技術(shù)
“面對疑問，可以用定量的方法在實驗室中觀測和檢驗”
人工影響天氣作業(yè)在我國開展后，對生產(chǎn)生活各方面發(fā)揮了重要作用。但學界對人工影響天氣的原理和效果曾有爭論。有人提出：是不是不對云播撒催化劑，也能下雨？人工影響天氣到底有多大效益？毛節(jié)泰說：“面對疑問，可以用定量的方法在實驗室中觀測和檢驗。”
毛節(jié)泰和同事們首先用定量手段來評估自然云中貯存多少可形成降水的小云滴，即“云水資源”，然后進一步研究怎樣使這些小云滴盡快合并增長、形成可降落到地面的降水粒子，從而達到增加地面降水量的目的。
研究發(fā)現(xiàn)，用人工干預的辦法加快降水的形成，所選擇的云需要具備3個基本條件：云中水汽豐富、凝結(jié)核充足和有氣流上升運動。那么，一開始就要觀測哪里的云水資源較多，并通過計算，評估催化后能增加多少降雨。
找到那些適合“播”雨的云，是人工增雨作業(yè)的關(guān)鍵。毛節(jié)泰想到，可以充分發(fā)揮各類觀測數(shù)據(jù)的作用，利用好地面氣象站、天氣雷達、空中飛機等進行觀測。
我國風云衛(wèi)星性能先進，是不是也可以利用起來？“風云衛(wèi)星可以看到哪里有云、云怎么變，把衛(wèi)星數(shù)據(jù)利用起來，再加上雷達、地面遙感、飛機儀器等的觀測數(shù)據(jù)，多元數(shù)據(jù)融合，能更精準地找到那些更具有催化潛力的云。”毛節(jié)泰說。
經(jīng)過反復研究，毛節(jié)泰開創(chuàng)了風云衛(wèi)星人工影響天氣特性參數(shù)反演方法，從無到有推動我國風云衛(wèi)星在人工影響天氣業(yè)務(wù)中的應用。
創(chuàng)新設(shè)計儀器設(shè)備
“根據(jù)不同的應用場景，研制出符合需求的儀器”
不管是大氣研究，還是人工影響天氣研究，毛節(jié)泰的科研始終立足實際需求，為國計民生提供科學方案。
上世紀80年代，科學家發(fā)現(xiàn)南極大陸上空存在臭氧洞現(xiàn)象，可能使地面紫外線輻射增強。1988年，毛節(jié)泰跟著中國第五次南極考察隊，去南極長城站做科研。在南極，毛節(jié)泰克服了極寒天氣和生活不便，持續(xù)半年多開展觀測實驗，他將監(jiān)測到的南極長城站臭氧和二氧化氮含量變化情況寫成論文，整理出一些用于全球氣候變化研究的重要數(shù)據(jù)。
為了科研，毛節(jié)泰自制了很多儀器，南極之行，他就帶著自制的太陽光譜儀。“科學家的研究往往是比較前沿的，很難直接獲得相應的研究設(shè)備，我們要根據(jù)不同的應用場景，研制出符合需求的儀器。”毛節(jié)泰說，那時條件有限，研制儀器全靠自己手工畫圖、設(shè)計組裝。上世紀60年代，為了了解降雨的原理，毛節(jié)泰自制了云滴濃度觀測設(shè)備，觀測云朵里水滴的濃度；70年代，圍繞如何有效發(fā)現(xiàn)天上的目標物，自制了天空亮度分布觀測儀器；80年代，為了觀測大氣氣溶膠含量，自制了高分辨率太陽光譜觀測儀器……
2004年退休后，毛節(jié)泰以人工影響天氣中心顧問的身份，參與我國人工影響天氣事業(yè)的設(shè)計與實踐，至今探索不止，腳步不停。
“退休20多年了，有一半的時間都在各地奔走，停不下來。”毛節(jié)泰說，尤其是近年來，各地人工影響天氣事業(yè)快速發(fā)展，要去各地交流、指導，幫助地方發(fā)展人工影響天氣業(yè)務(wù)。
2022年，圍繞大氣輻射與人工影響天氣，毛節(jié)泰開展了15場全國性授課，惠及數(shù)千名業(yè)務(wù)人員。后來，這些課被錄成了網(wǎng)課，供全國人工影響天氣工作人員學習。
為了培養(yǎng)更多氣象人才，毛節(jié)泰與夫人戴月琴累計向謝義炳基金捐贈50萬元，向趙九章基金捐贈20萬元。“希望通過我的微薄之力，為氣象事業(yè)發(fā)展再多做點事。”毛節(jié)泰說。
記者手記
科學研究就要聚焦實際問題
朝氣勃發(fā)時，投身氣象事業(yè)；白發(fā)蒼蒼時，奔走各地指導，近70年來，毛節(jié)泰專注于識云辨霧，是為了實現(xiàn)自己的科學夢想，更是為了服務(wù)國家的發(fā)展需要。“科學研究就要聚焦實際問題。”毛節(jié)泰說。從人工影響天氣的理論到實踐，從人工增雨技術(shù)到人工防雹、消霧技術(shù)，哪里有需要，毛節(jié)泰就去哪里。他迎難而上，從不輕言放棄，并堅信，“踏踏實實，不急不躁，才能出成果”。
正是一個個像毛節(jié)泰一樣的老一輩科學家，用自己的刻苦鉆研和無私奉獻，奠定了我國氣象事業(yè)堅實的技術(shù)根基。未來，相信在更多科研工作者的共同努力下，我國氣象事業(yè)將進一步在服務(wù)國計民生中發(fā)揮關(guān)鍵作用，助力經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。
《 人民日報 》（ 2025年06月26日 06 版）