◆張興贏介紹風雲四號A靜止氣象衛星。香港文匯報記者馬曉芳 攝
◆2013年1月,張興贏受邀在全國霧霾天氣會商會上發言。 受訪者供圖

耐得住寂寞,坐得住冷板凳,夢想並不遙遠。

2006年張興贏取得大氣化學博士學位時,PM2.5(細顆粒物)對公眾還是一個極其陌生的詞彙。加入國家衛星氣象中心後,張興贏致力於利用衛星遙感和綜合各方數據觀測地球環境變化,成長為大氣成分遙感科技領軍人才。 他的工作讓人們更好地了解大氣氣溶膠顆粒物、污染氣體和溫室氣體的時空分布特性、區域輸送、長期變化規律及其對全球環境和氣候變化的影響,促進公眾對大氣環境變化和全球氣候變化的認知,幫助政府有的放矢開展大氣環境治理和碳排放控制,與國際科技同行共同開展全球環境與氣候變化的應對。 如今,當年的冷門專業已隨時代發展成為備受矚目的領域,張興贏始終專注如初:「耐得住寂寞,坐得住冷板凳,夢想並不遙遠。」◆香港文匯報記者 孫志、馬曉芳 北京報道

從小擁有航空航天夢想的張興贏,高考時如願考入北京航空航天大學,不過陰錯陽差成了材料系學生。大學時,學高分子材料的他就對空氣產生了濃厚興趣,開始思考每天都在呼吸的空氣中到底都包含哪些物質,還蘊藏着什麼秘密。甚至在閱讀《霧都孤兒》時他還會看着窗外的北京藍天想像,伴隨經濟不斷發展,若干年後中國會不會出現像倫敦一樣的「霧都」天氣?

深入沙漠海洋採集氣溶膠

大氣化學是研究大氣組成和大氣化學過程的大氣科學分支學科。它涉及大氣各成分的性質和變化、源和匯、化學循環,以及發生在大氣中、大氣同陸地或海洋之間的化學過程。2001在北京師範大學展開大氣化學研究方向碩博連讀後,張興贏開始攜帶PM2.5觀測儀器,深入沙漠、海洋,採集沙塵顆粒物氣溶膠,分析其中的化學物質。「我帶着設備從塔克拉瑪干沙漠的塔中開始,然後經過內蒙古、北京一路採集到東海、南海,通過對比數據研究顆粒物如何在大氣中輸送,發生了怎樣的變化,跟沿途的工廠污染有什麼關係。」這些實地研究也奠定了他未來的科研基礎。

讀博期間 首呼籲關注PM2.5

拜師旅美歸國大氣化學專家莊國順後,張興贏便開始了大氣氣溶膠顆粒物與大氣環境污染的研究。彼時,大氣化學還是冷門專業,大氣氣溶膠顆粒物研究領域還是一片處女地,張興贏敏銳意識到,大氣環境問題未來將成為影響中國可持續發展的一個重要因素。

在從沙漠到海洋的顆粒物持續追蹤監測過程中,張興贏發現那時北京一年已有六七次PM2.5超過兩百(編者註:根據現時中國的環境空氣質量二級標準,PM2.5濃度應在每立方米75微克內)。於是在2006年博士畢業前夕,他在《人民日報》發表署名文章指出,雖然當時北京沙塵暴嚴重,但相比空氣中的大顆粒粗顆粒,更需關注空氣中的細顆粒,其中重點提到沙塵暴攜帶的細顆粒物將來對生態環境影響更大,「當時編輯還不大同意我的這一觀點,在我一直堅持下才勉強同意。」這一堅持也讓他成為國內較早呼籲關注大氣細顆粒物的研究者。

畢業履職 冷門領域默默耕耘

2006年,張興贏博士畢業之際,大氣化學在國內仍是相當冷門專業,招聘單位也是寥寥無幾。在前往中國氣象局氣象科學研究院大氣成分研究所應聘時,他經過國家衛星氣象中心招聘展位,便順手投擲了簡歷,正是這個無心之舉,讓他很快免試被衛星中心錄取。原來,彼時中國氣象局已在籌備開展氣象衛星大氣環境監測研究,正急需大氣化學專業人才。張興贏入職兩個月後,中心就成立了衛星大氣成分遙感研究室,「當時該領域在國內尚屬空白」。面對一個全新的交叉學科領域,張興贏彷徨許久最終下定決心要好好耕耘。

2008年,張興贏帶領團隊,在風雲三號第一顆星上實現大氣臭氧和氣溶膠的探測,「這顆星是中國衛星探測大氣成分里程碑式的,填補了衛星探測大氣臭氧的國內空白。」張興贏將此稱為「艱難的第一步」,也是「看到曙光首創」。此後他的團隊越來越大,2009年開始研究利用衛星遙感大氣中的主要溫室氣體(二氧化碳和甲烷)。衛星遙感溫室氣體是對碳排放的重要監控,也是張興贏對「雙碳」的前瞻性科研。

2009年12月,年僅31歲的張興贏開始帶領團隊開展中國自主大氣環境監測衛星和相關儀器的科學指標設計研究。隨後他作為歐盟第七科技框架計劃(FP7)國際合作項目的中方首席科學家,領銜中方衛星大氣環境監測及其在空氣質量預報中的研究。

霧霾肆虐 研發紫外波段遙測

2013年1月,霧霾橫掃半個中國。如何客觀描述霧霾,成為當務之急。張興贏站了出來。此前他通過對全球三十多年來積累的海量衛星資料進行研究,發現一種衛星產品可以有效指示霧霾。但能否用中國自主氣象衛星實現監測霾,他沒有十足的把握。他組織團隊,在風雲三號氣象衛星紫外光波段的千萬條光譜中,一次又一次地尋找對霾敏感的特徵信號,經過在大型計算機上反覆運算、對比、分析,終於獲得了中國氣象衛星自主的紫外氣溶膠產品,不僅可以克服雲霧的影響,還實現了對霾污染的定量監測,且與地面監測結果高度一致。

力挺雙碳 立體觀測溫室氣體

在張興贏心中,不斷提高中國在衛星大氣環境的遙感領域水平的信念已經深深扎根。「這是最早的風雲一號衛星,它是中國研製的第一代準極地太陽同步軌道氣象衛星。」「這是風雲四號衛星,它攜帶的干涉式大氣垂直探測儀可實現大氣紅外高光譜探測,我們藉此成功獲取了全球首幅靜止軌道地球大氣高光譜圖。」在國家衛星氣象中心的展覽區,張興贏指着風雲系列衛星的相關展示如數家珍。正是在風雲衛星的助力下,中國氣象衛星業務監測系統成為繼美、歐之後世界上同時擁有兩種軌道氣象衛星的國家。他自豪地告訴香港文匯報記者,在2016年發射的中國首顆碳衛星和2017年發射的風雲三號氣象衛星D星上已開展大氣溫室氣體的科學探測試驗,並且同步在地面開展了衛星溫室氣體產品的精度驗證觀測試驗,正在積極探索衛星主被動結合的溫室氣體高精度立體觀測前沿技術,為國家「雙碳」目標貢獻力量。