问题——云从何来、雨雪冰雹如何生成,是天气预报与人工影响天气业务的基础科学问题,也是防雹减灾、抗旱增蓄等民生需求的关键技术支撑。
近年来,极端天气事件多发频发,复杂地形与冬季降雪机制的不确定性仍然较高,如何更精确地认识云滴成长、冰晶形成及粒子成冰等微观过程,成为提升监测预警和作业决策水平的重要课题。
原因——云降水过程牵涉温度、湿度、气溶胶颗粒等多要素耦合,许多关键环节发生在“看不见的微观尺度”。
来自北京市人工影响天气中心的毕凯长期以云为主要研究对象,2011年进入气象部门后,参与防雹减灾、抗旱增蓄与重大活动气象保障等任务,常年在外场与复杂环境打交道。
在结束德国卡尔斯鲁厄理工学院访学后,他将重点梳理学习成果,特别是针对一套可在实验室模拟云雨滴悬浮状态、观察核化过程的装置经验,评估其对我国相关科研与业务转化的启示。
业内认为,此类装置能够更直观呈现云滴形态及演变规律,为判定颗粒物成冰能力、揭示云的形成发展机制提供更可控的实验条件,有助于推动“从机理到应用”的闭环。
影响——基础机理认识的提升,最终要落到业务能力与防灾减灾成效上。
毕凯曾参与2022年北京冬奥会相关保障前期工作,在延庆山区进行站点选址和设备布设。
山区作业的困难,折射出气象观测与工程应用对环境的高度依赖:寒冷、荆棘、陡坡与浓雾,都可能让外场任务风险陡增。
一次下山途中,在能见度极低的云雾环境下与同伴走散、通信受阻、路线偏离,最终依靠GPS和传感器校正方向脱困的经历,也从侧面说明,在复杂地形开展高标准气象保障,需要更完善的作业规范、设备体系与人员训练。
为揭开海陀山降雪的奥秘,他还带队在零下二十摄氏度以下的深山站点开展现场观测,跟踪雪晶微观演变并积累资料,为复杂地形冬季降雪机理研究和降雪预报服务提供支撑。
相关一线数据的价值在于,能够为模型改进、预报订正与风险研判提供更贴近真实的大气“证据链”。
对策——提升气象科技能力,既要“向上”夯实机理研究,也要“向下”把成果转化为可用、好用的业务工具。
一方面,应加强高水平实验平台与观测网络建设,推动实验模拟、外场观测、数值模拟与业务应用协同发展,形成数据共享和联合攻关机制;另一方面,针对山区站点布设、外场安全与应急通信等环节,要完善标准化流程和风险评估,提升装备可靠性与人员应急处置能力。
此外,公众对气象科学的理解程度,直接影响防灾减灾知识的传播效果和社会协同水平。
如何用更易理解的方式讲清“云雨雪从何而来、风险如何识别、预警如何响应”,同样是气象现代化体系的重要组成部分。
前景——在科研与传播之间找到新的表达方式,是气象科普的现实需求,也为传统技艺传承打开新空间。
毕凯自幼受山东淄博寒食节蛋俗文化影响,长期研习蛋壳雕刻,在刀尖方寸间综合运用线刻、镂空、拼雕、镶嵌、染刻等技法,形成强烈的微观视觉表达。
其技艺入选北京市海淀区非物质文化遗产名录,他也成为该项目代表性传承人。
值得注意的是,他并未将传统技艺停留在“纯展示”,而是尝试将蛋雕作品用于气象科普:以可触可看的方式呈现云滴、雪晶等微观意象,让公众在审美体验中理解科学概念。
这种跨界路径,既能缓解科研工作中的高强度压力,形成“动脑与动手”相互促进的闭环,也可能为更多科技工作者参与公共传播提供可借鉴的样本。
随着气象服务向精细化、场景化发展,面向社区、校园与应急体系的科普将更强调沉浸式和可视化表达,科学与传统工艺的结合有望拓展更广阔的公共教育空间。
毕凯的故事启示我们,真正的专业精神不仅体现在对工作的执着投入,更体现在如何在繁忙的科研中保持内心的平衡与充实。
他用蛋壳上的刀笔诠释着对传统文化的尊重,用云层中的观测数据推进着气象科学的进步。
在追求科技创新的时代,像毕凯这样既能深耕专业领域、又能传承优秀文化的科技工作者,正是推动社会全面发展的重要力量。
他的实践证明,科学与艺术、工作与生活、创新与传统,完全可以在一个人身上和谐共存,相得益彰。