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毛克彪: 用大数据解开全球变暖迷局

来源:    发布日期:2017-08-30 14:59:50   阅读量:0

【专家名片

毛克彪,1977 年出生,博士,中 国农业科学院农业资源与农业 区划研究所研究员(优秀青年一 级人才),湖南科技大学兼职教 授,安徽农业大学客座教授。主 持或作为核心成员参与各类国家 重大、重点等科研项目近20 项。 在国内外期刊和国际会议发表论 文100 余篇,专著1 部,获得国 家发明专利6 项,国际发明专利 3 项。为国家重大自然灾害监测 做出突出贡献,2016 年5 月被授 予“全国优秀科技工作者”称号。

文/记者 杨京宁 编辑 陈永杰

近年来,暴雨、洪水、暴雪等极端天气越来越频繁,严重影响着人们的生产和生活。它已经成为了各国政治、经济、科学等领域重点关注的问题。很多科学家断言,巨量碳排放造成的温室效应将造成气候异常乃至全球变暖。但是,另有一批科学家预测,随着太阳系在银河系运行位置的变化,地球即将面临新的冰川期。一时间,人类未来将面临怎样的气候状态成了未解之谜。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所毛克彪研究员认为,人类排放产生的二氧化碳对全球温度变化的影响其实非常小,气候变化背后的“主谋”应该是太阳系中的星球运动。

临危受命,监测南方冰雪灾害

毛克彪的主要研究领域是农业遥感,也就是利用远外探测仪器接收来自某一区域的电磁波信息,再通过对信息的处理,揭示出该区域的土地利用现状、农业病虫害情况等。

但是,2008年南方那次大雪冰冻灾害让毛克彪的研究方向发生了变化,当时由于雪情复杂导致常规监测算法失效。

“哥哥打来电话,说从出生就没见过这么大的雪。”毛克彪回忆说。那时他们还不知道,这场雪会持续20多天,直至变成一场灾难。

有天夜里十点多,毛克彪正准备收拾东西离开实验室,突然接到了遥感地理学家、中国科学院院士李小文的电话,让他参加南方冰雪灾害的监测工作。当时,毛克彪到农科院区划所工作还不足半年,研究的方向也不涉及监测雪情,但是,想到那么多受灾的人,毛克彪决定要试一试。

监测雪灾有两个难点,第一是云多,第二是灾情比较复杂,有雪有雨还有冰。每一天,地球上空65%-70%的区域都是云,而在中国南方,一年到头就没几个晴天。所以卫星拍不到地面的信息,给雪灾监测造成了困难。

在这样的情况下,毛克彪综合多学科知识,利用自己提出的算法做出了灾情图件。“我们用三天的时间挖出了第一批数据,持续跟踪一周后再通过电话跟当地的受灾人员核实情况,对结果做出修正。”后来,这份报告被提交到国务院信息办公室及农业部的相关部门,受到了来自各方的高度赞扬。

业余研究却登上“两会”舞台

周末的早晨,还不到七点半,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所33号楼601的房门就被打开了,这是毛克彪的办公室,他和往常一样匆匆走进来,然后打开电脑,开始一天的工作。

从读研到现在,毛克彪早已习惯在办公室花费掉一天中的大部分时间,用他自己的话说,有时休息在家,他反而觉得不自在,不如去办公室,还能写写论文,或者做点自己感兴趣的研究。

这些年,他兢兢业业,在本专业取得了备受瞩目的成绩——主持或作为核心成员参与各类国家重大、重点等科研项目近20项。在国内外期刊和国际会议发表论文100余篇,专著1部,获得国家发明专利6项,国际发明专利3项等等。然而,或许连他自己的都没想到,竟然是一项“业余爱好”让他实实在在地“火”了一把。

2017年2月,央视网、中国网、光明网等8家主流媒体同时转载了一篇题为《毛克彪:以大数据思维,解开气候变化迷局》,文中介绍,来自农科院区划所的研究员毛克彪教授提出,温室气体排放并不是导致全球变暖的主要原因,气候变化背后的“主谋”应该是太阳系中的星球运动。

这个新鲜而大胆的说法立刻引起了多方关注,并在全国“两会”上被提了出来。很多研究气候的专家认为毛克彪的观点不无道理,因此希望他继续研究下去。“可我最近太忙了,毕竟这只能算是我的一项业余爱好。”毛克彪苦笑着说。

在读博士期间,毛克彪就很关注气候变化问题。“当时我做地表温度反演,发现二氧化碳实际上不是导致全球变暖的决定性因素,道理很简单,地球上二氧化碳的数量是逐渐增加的,但气温却是有时高有时低。”

“我们都知道,一天之内的温度变化是由于地球的自转,一年之中四季的交替是由于地球的公转。”基于此,毛克彪猜想,全球气候变化可能是因为太阳系中各星球的运动。

“假设太阳的行星只有地球,如果在地球公转的同时,太阳是静止的,那么地球的运转轨迹应该是一个正圆。”毛克彪说,“但实际上,这个轨迹是椭圆形的,所以就说明太阳其实也在运动。”

在他看来,地球以太阳为中心的运转活动可以分为两种模式,一种是二者处于同一平面;另一种是它们不在同一平面,也就是各自的轨迹间存在着一个角度。“这种运动还有可能像DNA那样,呈上螺旋状。不过这些猜想都还没有得到证实。”

毛克彪认为,如果循着这条思路继续研究下去,可能会进一步地发现地球上的生物与太阳系乃至整个宇宙间其他天体的联系。“或许地球上生物的诞生、灭亡,与星球运动都有着千丝万缕的关联。”

勤思笃行,获得2016年“茅以升奖”

2015年,毛克彪参加了全国农业大数据发展规划纲要的制定,梳理不同来源的数据,建立数据库,并利用现代分析工具进行分析,在那次活动中,他与中国科协进行过短暂的交流,没想到,一年之后,他突然收到科协发来的申报“茅以升奖”的材料,“当时完全没想到居然能评上。”毛克彪笑着说。

然而,评委会却看到了他谦虚背后几十年如一日的勤勉和努力。

这些年来,毛克彪教授在水热关键农业气象灾害参数等方面取得了一系列卓著的成绩,比如在晴空条件下,通过利用近红外波段估算大气水汽含量,克服了以往算法需要从气象站点获得水汽的困难,提出了地表温度和发射率分步反演的新劈窗算法,简化了反演过程,提高了反演精度;针对多热红外波段数据,通过建立邻近波段发射率之间的关系,克服方程不足的困难,提出了同时反演地表温度和发射率的多波段反演算法,并利用神经网络进行优化计算,大大提高了反演精度和算法适用性。

以上种种,来自于每一个伏案工作的深夜,来自于一个又一个在办公室度过的假期,更来自于一位学者对科学的热爱和坚守。“努力”二字,知易行难,而毛克彪显然已经把它当做了人生的常态。

“来北京这么多年,我从来没去过长城,想着等以后退休了再去吧。”毛克彪说。