赵柏林

        赵柏林,大气科学家,1929年4月出生于辽宁省辽中县。1952年毕业于清华大学气象系。此后在北京大学物理系及地球物理系任助教、讲师。1979年越级晋升为教授。1984年为博士生导师。1957~1959年在苏联莫斯科大学和苏联科学院应用地球物理研究所进修。1988年获中青年国家有突出贡献专家称号。1990年获全国高等学校科技先进工作者称号。1991年选为中国科学院学部委员(后改为中国科学院院士)。1994年被选为莫斯科国际高等学校科学院院士。现为北京大学物理学院大气科学系教授。兼职有全国大气科学教学指导委员会主任(1993~1996)、国务院学位委员会学科评审组成员及大气科学组组长(1984~2002)、全国博士后管理委员会专家组专家(1993~)、国际云与降水协会执行委员(1986~1992)、国际核化及大气气溶胶委员会委员(1992~1996)、世界气候研究计划中国委员会副主任(1999~)和中国气象学会理事(1984~)。
        赵柏林在云物理及人工影响天气、大气(光学和微波)遥感、无线电气象、卫星气象及气候变化等科学领域中做出了重大贡献。
        1.云降水物理和人工影响天气
        (1)在成云致雨过程中,云中电是重要要素。飞机和高山虽可测云中电荷,但是无法排除所受干扰。而气球人云测电,能反映自然的真实情况。1958年在苏联,赵柏林进行了人类首次乘气球入云测量云滴带电的试验。气球从莫斯科飞至乌拉尔,飞行高度3500米,两次飞行20小时。所取得的云中荷电资料及分析结果发表在苏联科学院学报上,并载入专著中,广为同行科学家使用。它作为苏联科学成果的一部分在世界气象组织公报上报道(WMO Bull_Vo.18 No.4 1969)。
        (2)人工影响天气实验。1960~1965年研究了雨层云中非封闭系统的冰水转化,给出播人冰核人工增雨的依据及冰核播入量的估计;研究了冰雹成长机制,给出了云中水量和上升气流与冰雹尺度的估计。结果均在人工增雨和消雹的实际实施中使用。研究了雷达在云降水测量中的应用,提出保证测雨高灵敏度及高分辨率的最优波段选择,结果为雷达气象工作参考和使用。
        2.大气(微波与光学)遥感
        (1)微波辐射计及其环境遥感应用:探测高空大气要素(温度、湿度等)的常规方法是使用探空气球。这种探测不能得到连续的气象资料,而且也不能测量云中含水量的状况。为此开展了大气微波遥感探测(无球探空)的研究。1969~1987年,赵柏林等在我国首次研制成功了5毫米波段(频率52.9千兆赫和54.5千兆赫)微波辐射计,用于测量大气温度廓线。继而研制成。1.35毫米(频率22.235千兆赫),及8毫米(35.3千兆赫)微波辐射计,用以测量大气湿度廓线和云中含水量。由此以多频微波辐射计系列为主,建立大气遥感站,用以监测天气变化。研制3厘米(频率9.37千兆赫)微波辐射计与雷达组成一体联合测雨,得出精确的区域雨量分布,有助于水库水情预测。建立了微波遥感地物实验室,研究了微波遥感水面油污和土壤湿度,其结果用于环境遥感。上述研究获1987年国家科技进步奖一等奖。
        (2)光学遥感大气污染:利用大气气溶胶的散射削光的特性,用在地面太阳光谱(5000A-1.061μ)测量大气气溶胶的含量和谱分布。利用大气对太阳光的(4400-4500?)吸收谱,导出大气污染气体NO2的含量。测量大气污染的新方法被国内外所使用。利用卫星遥感东亚大气尘暴的强度和流动,大气臭氧的分布特性,为卫星遥感大气环境做出贡献。
        3.世界气候研究计划
        (1)国际卫星云气候计划:世界气候研究计划中为了提高气候预测的准确性,云的要素是重要的。云层的出现改变了地球的辐射特性。地球上云覆盖大约为50%~60%,若低云量增加4%,可以使地球降温2~3℃,和CO2倍增,使地球温度提高2~3℃的作用相当。因此云在气候模式中是相当重要的。但人们对地球上的云及其辐射尚缺乏了解。因此世界气候研究计划设置了国际卫星云气候计划,设立了美洲、欧洲、亚洲三大试验区共同研究地球上的云与辐射特性。1988~1992年在东亚设立了以日本为主的西北太平洋云辐射实验。北京大学赵柏林小组携带自制的新型自动化微波辐射计系列(波长8毫米~1.35厘米双通道,5毫米和8毫米)应邀参加实验。研究项目为海洋下层大气及云层的研究。用研制的微波辐射计系列为主建立了低空海洋大气遥感系统。1989~1991年在日本潮岬和奄美大岛进行三次观测,每次1~2个月。进行了海洋大气边界层气象及云层和天气变化的研究。取得了东亚海洋大气边界层和云层的宝贵资料。有助于海洋数值预报和海洋大气波导的预报。其研究成果在国际上有良好的影响。
        (2)淮河流域能量与水分循环的试验:能量与水分循环是气候系统中的重要过程。太阳辐射是气候系统的能源,大气中的水分循环对气候系统有重要的影响。水汽在大气中输送与辐合产生降水过程,通过释放潜热,影响气候的能量循环。陆气界面上水分交换影响下垫面对大气环流的强迫作用。大气辐射、水汽、云和降水的相互作用是非常重要的。由于水循环和能量循环密切相关,对气候十分重要。因此制订了全球能量与水分循环试验,通过试验研究,可提高气候预报的能力,为合理利用水资源提供依据。全球设立五大试验区,亚洲为东亚季风区试验,中国淮河流域能量与水分循环试验为中纬度副热带半湿润地区的典型试验。它是亚洲季风区试验的重要组成部分。在全球变化中,它有重要的作用。通过观测建立的东亚季风区海陆气耦合模式有助于延伸天气和气候预报时效。提高降水预报精度。将在预防和减少气象灾害中产生作用。为了支持全球能量与水分循环试验的开展,日本和美国联合发射热带降水测量卫星进行降水测量。1998~2003年在淮河流域进行能量与水分循环试验,用密集的气象,水文,雷达,卫星,地面和高空的加强观测,特别关注梅雨期的淮河流域能量与水分循环。它是中国自然科学基金重大项目和日本文部省的科研项目,有中日韩三国共24个单位参加。赵柏林为首席科学家。它是首次对淮河梅雨期进行的气象和水文联合观测研究。研究了淮河流域能量与水分循环和梅雨形成的机理,并实现了气候和水文嵌套的联合预报。其研究成果及观测资料广为国内外同行所采用。它推动了世界气候研究计划的进展。它的研究成果在淮河流域洪水预报中发挥良好的作用。

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