辛金元：做最好的螺絲釘

本刊記者 汲曉奇

辛金元：做最好的螺絲釘

本刊記者 汲曉奇

“我談不上是什么專家，只是一名普普通通的科研人員。”這是中國科學院大氣物理研究所副研究員辛金元博士，接受本刊記者采訪時說的第一句話。

作為工作在科研一線的生力軍，1975年生于內蒙古普通農民家庭的辛金元確實是之中十分普通的一員。但他的與眾不同在于，愿意盡最大努力將自己負責的環節做好、做精，他向記者打了個比方說：“一輛車有很多零件，哪怕把其中一顆螺絲做到極致，也是非常有意義的。我希望自己能夠把自己負責的小環節做好。”

辛金元1999年畢業于蘭州大學大氣科學系，2002年獲蘭州大學大氣物理與大氣環境專業碩士學位。碩士畢業之后，懷著自己對軍營的向往之情，他踏上了中國人民解放軍防化工程指揮學院的講臺，為來自基層部隊的官兵以及軍校學生們講授防化氣象與污染擴散方面的知識。

2004年開始，辛金元一邊教學，一邊讀博。他跟隨導師蘭州大學王式功教授和中科院大氣所王躍思研究員開始從事“氣溶膠光學特性與大氣成分”聯網觀測與研究工作，并堅持至今。依托于中國生態系統研究網絡，主持建立中國區域太陽分光光度計觀測網，共有23個站點。并承擔觀測網運行維護工作，為觀測網建立了嚴格的儀器標定與數據質控體系。2011～2012年，辛金元最新主持完成觀測網太陽光度計更新和站點拓展，全國站點擴充到36個。

“我所做的氣溶膠光學觀測，是本領域最基礎的工作，很多前輩、很多學者都做出過非常出色的工作。一些不同之處是，我們注重研究范圍的整體性和系統性。我國疆土大，地理生態系統差異顯著，不同地區氣溶膠物理化學特性及其光學特性存在較大差異。以前多針對某一地區進行細致的分析，但就全國范圍而言，我們仍然存在較大的不足和空白。而觀測網數據對研究我國氣溶膠氣候輻射效應是非常重要的，同時對國內外氣溶膠衛星產品在中國區的精度及其應用評估也是不可或缺的。”目前，聯網觀測結果，已經開始廣泛地應用于國內外衛星產品評估及多個氣溶膠環境與氣候模式系統驗證。

更值得注意的是，作為一名年輕的科研人員。辛金元主持的地基聯網觀測數據敢于開放共享，而這個觀測網也正在成為氣溶膠模型模擬研究與衛星遙感反演研究之間一條有效的銜接紐帶，并已為此做出了有價值的貢獻。

“在這個研究方向，我們獲得了這么多數據，如果開放的話，對相關研究都將是一個支撐；如果不開放，自己玩兒自己的，這對研究體系整體而言，貢獻要小得多。”但辛金元非常清楚，一旦開放自己的觀測數據，將會面臨很多的質疑。“如果有人拿你的數據做了相關的研究，說‘哎我怎么分析不出來’，就會質疑你。”盡管面臨這樣的壓力，他還是決定對外共享觀測網獲取的我國首批區域背景氣溶膠光學特性地基聯網數據。而事實證明，這些數據的科學價值得到了國內外同行認可，數據已被國內外20多家科研機構約50多名研究者共享應用。這也讓辛金元這位以普通“螺絲釘”自居的普通科研工作者倍感驕傲。

而他本人，也利用觀測網的第一手資料，系統揭示了中國區域氣溶膠光學輻射特性時空變化。研究結果發現，我國區域背景氣溶膠光學厚度AOD、氣溶膠模態與直接輻射強迫呈季節性周期變化，同時存在較大時空差異。AOD低值區青藏高原、東北偏遠地區及海南年均值為0.1～0.2，高值區中東部、華北與華南年均值達0.5～0.9。春季沙塵輸送、夏季吸濕增長、秋冬季節生物質與化石燃料燃燒對氣溶膠模態與輻射特性的季節變化影響顯著。在西北荒漠、青藏高原與東北農業區氣溶膠直接輻射強迫對地氣系統加熱效應顯著，大氣層頂年均輻射強迫約為+3～+18W/m2；在工業氣溶膠排放嚴重的中東部、華北與華南地區氣溶膠對地氣輻射系統冷卻效應顯著，年均輻射強迫約為-2～-23W/m2。我國典型的污染氣溶膠冷卻效應與沙塵氣溶膠加熱效應控制區域的不同，將會對區域大氣環流結構產生持續的影響，從而對氣候變化造成一定擾動。

觀測網同時也實現了氣溶膠衛星產品在中國區域的地基聯網校準。課題組在與馬里蘭大學以及美國森林局合作研究時發現，MODIS氣溶膠光學厚度C4產品在中國區域系統高估20%。經觀測網校正，C5升級產品在中國區域精度平均提升達10%。這對已廣泛應用衛星產品作為驗證手段的環境與氣候模式的精度提升有著重要的意義和價值。同期，與中科院遙感所和環保部衛星中心合作，為我國的多顆環境衛星的氣溶膠產品進行地基驗證。

攻讀博士學位期間，辛金元先后榮獲2005年度求是科技基金會“求是研究生獎學金”獎、2006年度“學篤風正”優秀論文獎。2007年獲得蘭州大學氣象學博士學位后，進入中國科學院大氣物理研究所工作，繼續從事大氣氣溶膠特性與大氣污染觀測研究工作，在氣溶膠觀測研究領域逐步積累了較深基礎。

日復一日、勤勤懇懇的普通工作，雖然平凡，卻不平庸。辛金元的工作逐漸受到了認可和尊重。在大氣所，他先后主持國家自然科學基金、中科院戰略先導碳專項與霾專項子課題、“863”重大項目子課題、“973”專題等共計7項科研任務。累計發表論文共計70篇，其中37篇SCI論文，影響因子累計約116；論文被引用600余次，其中被SCI論文引用370多次。第一作者及通訊作者發表論文23篇，其中15篇SCI，影響因子累計約48。先后獲得“全國百篇優秀博士學位論文”提名獎、“北京市中青年氣象科技優秀論文”、“全國優秀青年氣象科技工作者”等學術獎勵；并于2012年，獲得首批“國家優青”項目資助。

這幾年隨著霧霾污染備受公眾關注，辛金元經常被問到的一個問題就是：“北京的霧霾什么時候能治好？”

這位科研工作者往往不知道該如何回答這樣的問題。畢竟，在現階段我國經濟高速發展的現狀下，大氣污染研究和治理尚未緊密結合。霧霾的起因源自大范圍高強度的污染排放，相關研究已成國際熱點，但污染治理與控制遠未達到國家的環境質量標準。自2007年參加北京奧運科技項目開始，辛金元與他們的同事開展城市群區域大氣污染現狀觀測研究，基于京津冀城市群聯網觀測資料，發表多篇研究論文，詳細分析了2008年北京奧運前后大氣污染的消減變化，證實了城市群大氣污染聯合管控可以高效降低大氣污染，顯著提升區域空氣質量；但為此付出的經濟代價也是巨大的。

同時，長期觀測發現，華北城市群氣溶膠光學厚度AOD年均達0.6～0.9，且呈增加趨勢，帶來的直接觀感就是天空“變暗”，并伴隨細模態氣溶膠比例的上升。因城市群高濃度工業氣溶膠排放與二次氣溶膠生成，氣溶膠直接輻射強迫對地氣輻射系統冷卻效應顯著，大氣層頂年均輻射強迫為-5～-15W/m2；同時，高濃度氣溶膠高效吸收太陽輻射加熱大氣（年均+40～+50W/m2），進一步導致地表冷卻（年均-45～-65W/m2），這將增加大氣穩定性而抑制污染擴散，氣溶膠輻射強迫與大氣污染間的這種正反饋效應勢必加劇區域大氣污染的快速形成。

“霧霾污染讓我國成為了國際熱點研究區域，國內外研究者都在關注。但是真正從研究走向治理，可能還需要漫長的過程和很大的決心，研究很多時候和現實發展有一定的脫節。”而談到如何從個人的角度進行防護，辛金元的答案也有點無奈。“在目前高濃度污染下，無論霾還是霧，對人體都十分有害，特別是對患有循環系統與呼吸系統疾病的人群，短期危害更顯著。霧霾嚴重時，大家只能盡量減少戶外活動，保持室內干凈濕潤，減少通風。畢竟空氣的事情沒多少人能逃得掉，所以還得讓自己保持一份好心情。”

笑言自己的生活已經連三點一線都沒有，只剩下兩點一線的辛金元，正在享受著一名普通科研工作者、普通父親、普通丈夫的幸福感，為成為一顆“最好的螺絲釘”而努力。他說：“在我自身看來，不管是外界的大環境，還是科研團隊的小環境，只要在這個環境里踏踏實實把自己做的做好了，還是能做出點事情的，慢慢地也會得到大家的承認。現在看來，我們無論做什么，能去尋找到一個合適的結合點，能沉迷和享受自己的工作和勞動無疑是幸福的。自己也非常幸運，遇到了人生的多位導師，還有許許多多的良師益友，無論什么時候都應該感謝他們的支持和幫助。”