陳樹果在實驗室。
毛 雷攝
見到陳樹果的時候,他正站在海岸邊,一面指導(dǎo)著周圍的學(xué)生,一面進行無人機測試。
“我們的工作是為海洋‘做體檢’?!卑褵o人機遙控器交給學(xué)生,這位年輕的副教授介紹,“想開發(fā)、利用、研究海洋,首先得認識它,了解各項‘體檢指標’。我國近海海洋大氣環(huán)境很復(fù)雜,雖然這幾年中國自主海洋水色衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展很快,但是數(shù)據(jù)怎么處理才能更準確,又該怎么確定誤差和進行修正,這些都是我們致力于解決的問題?!?/span>
37歲的陳樹果是中國海洋大學(xué)三亞海洋研究院副教授、博士生導(dǎo)師,也是國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心的兼職研究員。他鉆研海洋光學(xué)遙感十余載,由他率隊開發(fā)的海洋光學(xué)衛(wèi)星在軌替代定標算法,正服務(wù)于我國自主海洋水色衛(wèi)星海洋一號C星和海洋一號D星的業(yè)務(wù)化定標系統(tǒng)。近年來,陳樹果負責(zé)的“海洋水體與大氣同步觀測系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)開發(fā)”項目,實現(xiàn)了對水體與大氣光學(xué)參數(shù)等長期、連續(xù)、穩(wěn)定的觀測,后續(xù)將應(yīng)用于海洋一號系列衛(wèi)星及新一代水色觀測衛(wèi)星的海洋遙感產(chǎn)品檢驗。
給海洋光學(xué)衛(wèi)星定標,讓數(shù)據(jù)更全面精確
陳樹果和海洋光學(xué)遙感的結(jié)緣始于2009年。那一年,他考入中國海洋大學(xué)海洋信息探測與處理專業(yè)攻讀研究生,第一次見到了大海。
“鐵了心想搞學(xué)術(shù)?!标悩涔膶W(xué)術(shù)熱情,從剛?cè)雽W(xué)起就從未動搖過。他博士畢業(yè)后繼續(xù)留在母校,圍繞海洋光學(xué)基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新應(yīng)用進行鉆研。
“陽光照到水面上,部分被反射,部分進入水體被吸收,還有一部分會散射。海洋水色遙感就是通過接收這些散射的能量,分析光譜特征,反推水體的光學(xué)成分構(gòu)成?!标悩涔忉?,“這些探測數(shù)據(jù),對我國海洋權(quán)益維護、海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋災(zāi)害預(yù)報都有重要作用。”
對海洋進行遙感觀測,效率最高、效果最好的方式是發(fā)射海洋衛(wèi)星。從2002年首顆海洋水色試驗衛(wèi)星海洋一號A星發(fā)射至今,我國的海洋衛(wèi)星發(fā)展走過20年,中國自主海洋衛(wèi)星光學(xué)遙感器也在向著完全自主的“最后一公里”邁進。
定標,是指把衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)換算為真實輻射量的過程?!叭绻f衛(wèi)星觀測是桿‘秤’,那么定標就是給這桿秤加上‘準星’的過程,能讓衛(wèi)星數(shù)據(jù)更精確?!标悩涔f,然而長期以來我們在定標算法上有待改進,也缺少必要的定標基礎(chǔ)設(shè)施。
為了解決這一難題,陳樹果沉下心來,鉆研攻關(guān)。閱讀文獻、發(fā)表論文、率隊進行現(xiàn)場觀測和實驗……“我們對不同類型的水體大氣環(huán)境進行了20多個航次的海洋光學(xué)綜合實驗?!标悩涔f,大量的一手數(shù)據(jù)給后續(xù)研究打下了堅實基礎(chǔ)。
一邊進行理論推演,尋找最佳算法,一邊通過對大量數(shù)據(jù)的綜合分析,確定定標場的選址。在海洋一號C星發(fā)射的前一個月,陳樹果率隊開發(fā)完成了中國自主海洋水色衛(wèi)星的在軌替代定標算法。
多年現(xiàn)場觀測,搖晃的甲板是第二實驗室
海洋光學(xué)與水色遙感是以現(xiàn)場測量為基礎(chǔ)的學(xué)科,為獲取全面的海洋光學(xué)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù),多年來,陳樹果工作于觀測一線,將搖晃的甲板當成了第二實驗室,把論文寫在了海洋上。
對陳樹果來說,大海是個脾氣捉摸不定的“老朋友”。盡管已經(jīng)打了10多年交道,比旁人更加了解它,但每次將觀測儀器放入水體進行測量時,陳樹果仍然既期待又不安,“海上觀測不僅有惡劣的海況,還伴有水下的各種未知因素。時刻在變化才是海洋的本質(zhì)?!?/span>
出海觀測,一個航次大約20天。由于科研任務(wù)繁重,陳樹果曾在多個航次中每天睡眠不到4個小時。截至目前,陳樹果累計出海時間達300天以上,其中最長一次在西太平洋海域連續(xù)作業(yè)74天。“哪一個海洋人沒做好做足吃苦的準備呢?”陳樹果說。
熱愛獻給大海,大海也還陳樹果累累碩果。2020年,陳樹果開始負責(zé)國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心“海洋水體與大氣同步觀測系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)開發(fā)”項目。該項目將沿我國海岸線建立8個具有長期連續(xù)海洋水體與大氣光學(xué)性質(zhì)監(jiān)測能力的檢驗系統(tǒng),能在無人值守的條件下,實現(xiàn)對水體與大氣光學(xué)參數(shù)等長期、連續(xù)、穩(wěn)定的觀測。
從中國自主海洋水色衛(wèi)星的定標算法,到海洋水體與大氣同步觀測系統(tǒng)的建設(shè),陳樹果逐夢深藍的步伐從未停歇。
腳踏實地,真正做些原創(chuàng)性的工作
2019年冬天,中國海洋大學(xué)三亞海洋研究院舉行揭牌儀式,正式入駐三亞崖州灣科技城。2020年5月,陳樹果從黃海畔來到了南海邊。
“我們要建海洋水色衛(wèi)星的定標場,南海海水更清潔,近岸水體大氣的復(fù)雜性沒那么高?!奔尤肴齺喓Q笱芯吭汉?,陳樹果牽頭建設(shè)了海洋水色遙感定標實驗室,不僅能有效支撐我國自主海洋水色衛(wèi)星系統(tǒng)替代定標場的維護,還能服務(wù)于各高校和科研院所海洋光學(xué)儀器的定標,保障測量的數(shù)據(jù)準確性。
如今,陳樹果的學(xué)生分布在青島、三亞兩地,還有一部分高年級學(xué)生在北京的國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心實習(xí)?!拔覀兠看尉€上開組會都‘縱跨’南北,有人在學(xué)校上課,有人在實驗室科研,有人在中心實習(xí)?!标悩涔χf,“邊學(xué)邊想邊實踐,產(chǎn)學(xué)研融合嘛。”
海洋是一座巨大的資源寶庫,建設(shè)海洋強國是實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重大戰(zhàn)略任務(wù)。20多年前,中國還沒有自己的海洋衛(wèi)星,想了解我國近海水體大氣情況需要從國外購買數(shù)據(jù);如今,一批批科學(xué)家共同努力,推動海洋科技實現(xiàn)高水平自立自強,中國海洋衛(wèi)星已進入組網(wǎng)觀測時代,不僅形成對全球海域連續(xù)高頻次觀測覆蓋能力,數(shù)據(jù)也已與國際先進產(chǎn)品具有相同精度。“認認真真做好本職工作,就是對國家最大的貢獻?!标悩涔f。
《 人民日報 》( 2022年10月16日 14 版)
責(zé)任編輯:游洋 校對:楊文博
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