即使我被整天困在教室里，
还是对外面的高温念念不忘，
一天看不到数据就浑身难受。
傅正航 · “中气爱”联合主创
格致论道第109期 | 2024年1月27日 北京
大家好，我是傅正航，一名气象科普创作者，也是复旦大学的一名在读博士生。非常高兴能够站在格致论道的舞台上，和大家分享一些我的经历和故事。
我的家乡在重庆市江津区。重庆作为传统的“四大火炉”，每到夏天都非常炎热。再加上重庆有着沟壑纵横的河谷地形，所以时不时还会出现一些极端高温热浪天气。2010年，也就是我10岁的那年，有一场极端高温席卷了重庆地区。我连着几天蹲守在天气网站上，刷新逐小时的气温数据。而这已经不能满足我对热浪和高温的好奇，所以我想尝试自己去观测，于是就买了一个温度计。我最先把温度计放在地上，发现这样测量到的温度都是五六十摄氏度的高温，和气象观测到的温度有很大出入，当时我一直百思不得其解。当时我家正好有这种长板凳。一次偶然的机会，我把长板凳碰倒了。当时我就想，能不能把温度计挂在长板凳上面呢？这样就能测到空气的温度了。这样一尝试，发现这个温度正好和公布的气温相差无几。后来一直到初中，我都在沿用着这套非常简易的气象观测设备，我把它称为“板凳气象站”。经过后来的专业学习，我也发现这套装置无意之中满足了气象观测的一些标准，包括悬空、通风和在阴凉的地方。除了在家里做观测以外，我也会走到户外，一边观测气温一边追击天气。在2014年的冬天，我的家乡出现了一次霜冻天气。重庆的冬天比较暖和，很难观测到0℃甚至5℃以下的气温。所以当时我就跑到小镇外结霜的农田里，把温度计放上去。等它稳定下来之后一看，温度计显示的是-2℃。当时我非常激动，因为这是我第一次观测到0℃以下的温度精度，所以后面连着几天我都会到这个田去做一些低温的观测。渐渐地，我不再满足于只是用笔头在纸上做记录，而是开始用电脑做一些更加规范的气温图表。并且我会定好闹钟，每隔一个小时就去做一次记录。这样就能够得到像右图这样某一天逐小时的气温曲线图。除了自己做观测“独乐乐”以外，我还想把观测到的天气数据和天气现象分享给更多的朋友。在2014年的夏天，我家乡还遭遇了一次强对流天气，当时雷雨和大风甚至把一些屋顶和房门都吹坏了，当时我用照片把这些现象记录了下来，然后投稿给了重庆市气象局。他们很快就把这件事情发布在了腾讯微博上，还做了专门的新闻报道，这张图上提到的傅同学就是我。当时我非常开心，用现在的话来说就是：“家人们，我上电视了。”初二的时候，我加入了“中气爱”（中国气象爱好者）的讨论群组。当时中气爱在气象科普和天气追击方面已经小有名气，所以我也尝试给中气爱投稿，希望能够被采用。但我的投稿往往都石沉大海，所以我就想着能不能自己做一些气象科普，于是就创立了川渝气象爱好者这个账号。这里插播一个小细节。我们的微博账号创立不到2个月时就和中国科学院大气物理研究所互粉了。作为初二的业余气象爱好者，能够得到专业机构的回粉，我觉得非常荣幸。当时我并没想到自己会在后来也走上科研这条道路，现在和大气所的很多老师和同学都很熟悉。回到正题，我在川渝气象爱好者这个账号上追击过一些天气过程，包括“台风妮妲”“台风莫兰蒂”等等。让我印象最深刻的是2016年1月23日这一天，“下雪困难户“重庆也终于飘起了雪花，于是我全程直播了这次下雪的过程。当时有很多网友在后台向我们投稿，就像我给重庆市气象局和中气爱投稿一样。所以我非常理解他们的心情，就把所有投稿都发布在了我们的微博上。我们也和重庆市气象局以及中国气象局都有一些交流，那天涨粉量超过了1000人，这让我非常激动。除了天气追击以外，我也会做些有点深度的天气回顾文章。在2016年夏天，重庆又经历了一轮比较极端的高温天气。当时一位朋友给了我一些气象台站的历史数据，里面有重庆市各个国家站（国家基本气象站）过去60年逐日气温观测。我借助这些数据在电脑上一顿捣鼓，就得到了这些天气图表。当时我发布了这篇回顾文章后，不但阅读量超过了40万，还得到了中气爱的转发，这让我特别兴奋，感觉干劲更足了。但是后来到了高中，学业越来越繁重，还有一个很重要的事就是我的手机被没收了，我也没有办法再用我心爱的“板凳气象站”做气象观测。但是我发现，即使我整天困在教室里，还是对外面的高温念念不忘，一天看不到数据就浑身难受。那怎么办呢？每次有高温天气的时候，我就会悄悄把我奶奶的老年机带到教室里面，然后偷偷和我表哥发短信。我表哥会把每天的高温实况以短信的形式汇总给我。每次我看到这些实况数据就会感到非常满足，感觉一整天学习的疲惫都消去了。因此在高中的时候，我没有放下我的爱好，也没有放下我的学业，甚至可能在某些时候这两者还会相互促进。最后我高考也还可以，考进了复旦大学。说来也是有一种缘分吧，当时复旦刚刚创立大气与海洋科学系，我是大气系的第3届本科生。正好就是我进入大气系的这一年，我在朋友的推荐下也加入了我朝思暮想的“中气爱”团队。当时我的第一感觉就是相见恨晚，终于找到了组织。所以我非常享受和中气爱的小伙伴们一起分析天气、讨论天气的过程，其中也有很多令我难忘的经历。比如说在2021年7月19日这天晚上，我和小伙伴们打开卫星云图，大家都被吓坏了。因为当时在我国近海地区有两个台风，一个是台风“查帕卡”，它在南海北部移动得非常缓慢。而另外一个台风“烟花”正在西北太平洋这边加强，西北太平洋的水汽全都在往它那个方向输送。这两个台风共同组成了两道水汽高速公路，往河南撞去。水汽到了河南山区之后，被迫抬升，就可能出现猛烈降水。这是一个非常危险的极端天气形势。在2021年7月20日早上，我们开始关注河南暴雨的最新实况。可能大家印象最深刻的还是下午4-5点这一个小时内，郑州国家站的降水量达到了201.9毫米。这个数据非常惊人，很快就上了热搜。而在此之前，河南暴雨已经持续很久了。更令我们所有人都没有想到的是，河南暴雨下得最大的地方竟然在郑州市中心。当时我们一直在做即时的天气科普和解说，也确实也帮助到了一些朋友。他们看了我们的微博后就改变了自己的行程，也因此规避了一些风险。这次暴雨事件之后，我也在思考，是不是每次有多个台风出现在我国近海的时候，就会对应比较危险的天气形势呢？我和小伙伴们讨论后，觉得有必要去做深入一点的研究。所以我找到了我们院系专注台风研究的占瑞芬老师。我和占老师讨论之后，确定了两个科学问题。第一个科学问题就是，西北太平洋地区台风群发事件的机制和特征是什么？第二个科学问题是，在气候变化的背景下，特别是在全球变暖的背景下，台风群发事件会怎么变化？其实在此之前，我做过一个和大气化学相关的项目。我以为台风群发的研究会和那个项目一样比较轻松。但我发现，这个研究涉及到的不仅仅是我们附近的西北太平洋，而是全球地区。而且它不仅有天气动力学的内容，还有气候动力学。所以当时推进的过程非常痛苦，用占瑞芬老师的话来说就是“没有修地基就开始盖楼了”。怎么办呢？我就一边“修地基”学习专业课程，一边“盖楼”做科研。我觉得科研最有魅力的地方也正在于此。每当我解决了一点小困难之后，那种成就感是无法用语言描述的。正是在这种痛苦、小成功、痛苦、小成功……的循环下，我终于把这个课题一点一点推进下去了。2023年，部分成果也发在了地学领域的权威杂志《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）上。成果发表之后，我希望用科普视频的形式让大家了解大气科学最前沿的内容。所以我们也在B站上做了关于这个科研成果的科普视频。还有一些遗留的问题我最近在联系普林斯顿大学的团队，和他们一起发展出了一套关于群发事件的数学模型，这几天也正在完善这个数学模型。2021年是一个暴雨大年，2022年则是高温大年。2022年夏天，高温推手副高（副热带高压）非常强大。在最鼎盛的时候，整个北半球都连成了一个圈。当时我们国家长江中下游流域也经历了非常极端的高温热浪天气，我们也紧盯着这次事件，觉得有必要做一个深度视频去科普一下。这是我们做的高温鼎盛时期的一段气温的变化图，大家可以对比一下我初中时期在电脑上制作的简单图表。可视化下气温的跳动就像呼吸和脉搏一样，所以大气科学也是非常美的。放大之后我们可以看见，这一块红得发黑的区域就是当时高温肆虐的长江中下游流域。而和我国南方高温同一时期的还有巴基斯坦的极端洪水。巴基斯坦在2022年夏天的降水量是它历史常年平均降水量的10-20倍以上，也造成了非常严重的人员伤亡。于是，我们还做了一个介绍巴基斯坦世纪洪水的科普视频。视频在b站发布之后，我发现有一帧非常打动我。在这张卫星云图上，我们同时标注了巴基斯坦的洪水和长江中下游流域的热浪。我当时心想，巴基斯坦在我们国家青藏高原另一侧，相当于在上游，那么巴基斯坦的洪水会不会与我国南方的热浪之间有一定的联系呢？带着这样的一个问题，我开始准备起本科毕业论文《北半球夏季南亚西北部洪水和东亚热浪共发的机理研究》。当然，推进论文的过程又是非常痛苦的，这中间的故事又够我再讲15分钟了。但好在最终结果还是令人满意的。2023年，我去美国旧金山参加美国地球物理联合会（AGU）会议时，以口头报告的形式把相关成果分享给了国内外的同行。目前主要成果也投稿到了《科学》的子刊（Science Advances），目前正在进行第二轮审稿。我们发现，如果把大气中的西风带比作一条河流，巴基斯坦就相当于在河流的上游加了一个扰动，正好使河流下游的长江流域上空出现了一个异常的高压，这个高压系统就可能直接导致高温热浪天气的出现。我觉得这个结果也比较有意思，希望能在发表之后再以科普视频的形式介绍给大家。以上就是我从刚刚开始接触气象，到慢慢地接触气象科普，再到后面逐渐进入气象科研大门的一些经历。我发现每一个转折、每一段经历里都有非常多令我意想不到的惊喜。2023年，我在我们平台上分享了一条新闻，就是关于风羽酱（@风羽酱-sdk）作为首位00后登上格致论道分享追风故事。没有想到一年后，我也非常荣幸地站在了这个地方，成为了第二位登上格致论道的00后。希望未来能够继续给大家带来更多有意思的科普视频和更加有价值的科研工作。后记：
4月25日，文中提到的研究以封面论文形式发表在期刊《Science Advances》上。傅正航为论文第一作者，中气爱团队和风羽酱共同完成了论文封面设计。
论文封面：2022年10月6日航拍鄱阳湖的干裂湖床
论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adk9250
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