中国科学院深圳先进技术研究院研究员李晴岚：用科技之光照亮发展之路

　　众所周知，台风、暴雨等极端天气经常会给人们的生命财产安全造成极大的威胁。更令人无奈的是，这些天气往往来势凶猛，预测难度大，破坏性强，即使国内外都投入了巨大的人力物力，但依然收效甚微。作为一位环境工程工学博士，中国科学院深圳先进技术研究院（先进院）研究员李晴岚始终专注于台风等极端天气精准预测等方面的研究，并取得了一系列可喜的成绩，为我国的气象事业发展做出贡献。

　　创新不止，为气象预报提供科研支撑

　　李晴岚出生于1971年，博士，研究员，熟练掌握各种线性和非线性的统计模型，并擅长应用模型分析数据及时间序列，如自相关和遥相关等相关性分析、趋势分析、极值分析以及建模与预测；气象业务模式预报质量检验、数值模式释用；还擅长运用气候动力模型（WRF，MM5）模拟天气，研究气候变化，模拟分析台风引发区域性降水影响，大风影响；研究西北太平洋台风强度演变及预报；分析不同土地数据以及不同人为热释放数据等城市化发展因素对气候变化的影响等。李博士有关台风风雨预报的研究成果有力避免了极端天气下造成的生命财产损失。

　　1992年，李晴岚获得天津大学双学士学位。2003—2006年，她在加拿大麦吉尔大学土木系环境工程专业攻读工学硕士学位，并担任土木系水文和水资源助教。在硕士学习期间，李晴岚开展了日极值温度的统计降尺度研究，利用多元线性回归统计模型，以大尺度 NECP 数据为自变量，模拟区域内各站点日最高气温，日最低气温，综合利用一阶自相关回归模型、奇异值分解方法模拟30年间日极值温度时间序列，进行温度时间序列的随机模拟研究。

　　2006年10月—2010年9月，李晴岚在香港大学土木系继续攻读环境工程博士学位。自进入香港大学以来，她先后担任土木系水文水力实验、GIS 操作助教、助理研究员，一方面开展了华南地区气候变化以及都市发展对气候变化影响的统计研究，利用非参数统计方法分析华南城市和非城市地区的温度、相对湿度、降雨的年变化和季节性变化及趋势；另一方面，开展了ENSO 和华南地区气候的遥相关分析研究，使用遥相关统计方法分析 ENSO 与华南地区最高温度、最低温度、相对湿度以及降雨的关系；她还运用WRF-Noah-UCM模型模拟华南地区都市发展对气候的影响，运行WRF-Noah-UCM动力模型研究城市扩张及人为释放热增加对都市温度，相对湿度和降雨的影响；除此之外，她还开展了环境数据的混沌动力学分析。

　　2011年3月到9月，李晴岚担任AECOM Asia（Hong Kong）高级环境顾问，同年10月加入中科院深圳先进技术研究院。此后的10年间，她在气象科研领域取得多个突破，尤其在高影响天气研究领域攻克多项技术瓶颈，为相关领域的气象预测提供了可靠的科技支撑。

　　在高影响天气精细化预报研究方面，李晴岚基于常规的 ECMWF 模式、JMA 模式、GRAPES 模式等，集合各个数值模式的预报特点进行单个模式的误差订正，并搭建多模式集成精细化共识预报平台，为粤港澳大湾区的气象预报，包括温度、降水、相对湿度、压力、风等气象要素预报提供参考。

　　在近海台风强度演变研究中，李晴岚根据台风特性、下垫面以及环境背景场影响下台风在西北太平洋深海盆、近海领域的强度演变规律进行分析，并建立预报模型。

　　在台风引发区域降水评估分析中，李晴岚搜集了有历史记录以来登陆以及靠近中国东南沿海的台风历史资料，探索影响华南地区降水与台风特性，包括登陆距离、登陆强度、路径的关系，并建立台风降雨预报模型。

　　在气象业务预报模式预报质量分析方面，李晴岚对深圳市气象局业务预报模式——欧洲中心精细化预报模式（ECMWF）和实时同化预报系统（HAPS）模式的预报质量进行检验

　　对比分析预报特点；在回南天研究方面，对回南天现象的原理、成因进行分析，并建立模型进行预测。

　　基于这些研究，李晴岚获得授权“一种根据台风预报降雨的系统及方法”“热带气旋引发沿海地区瞬时极大风风速预报方法和系统”等7项发明专利，“粤港澳地区多模式集成降水精细化格点预报系统”和“粤港澳地区多模式集成温度精细化格点预报系统”2项软件著作权；发表论文30余篇。其科研成果先后获得中国国家高新技术成果交易会优秀产品奖3项，2014—2019年连续6年获得先进院优秀员工证书，先进院建院十年“创新实践奖”，广东省气象学会 2014 年年会优秀论文奖，2014 年度“广东省基层气象服务能手”，深圳市南山区“领航人才”，深圳市“海外高层次人才”，中国科学院“ 2018 年度关键技术人才”等荣誉。

　　产业应用，在创新中推动社会发展

　　长期以来，台风强度预报准确率不高的问题一直困扰着国家气象科研学者，中国缺乏有效的台风大风和暴雨客观预报方法可供业务预报应用，其主要原因是：天气数值预报模式对大气的动力、物理描述不够精细，台风强度预报、登陆台风引发降水和大风的预报准确率远不能满足实际业务预报的需要。

　　身处粤港澳大湾区的深圳市，既是大湾区核心城市，又是中国特色社会主义先行示范区，在国民经济发展中具有重要且独特的作用。无论是人口总量还是国民经济发展都名列前茅的重要地区，一旦遭受台风袭击，生命财产将遭受巨大损失。准确地预报台风强度及引发的强风暴雨，对重点单位的正常运营和决策至关重要，对深圳及周边地区的防台减灾工作意义重大。

　　为了攻克台风暴雨预报难题，李晴岚团队从 2011年与深圳市气象局开展台风降雨预报合作研究。该研究利用丰富的再分析数据，结合数值预报产品和实际观测资料，对引发降雨有影响的诸多因素进行综合统计分析；另外，利用数值模式进行敏感性数值试验，对模拟结果进行物理和动力诊断分析，确定台风引发局地降雨影响的关键因子，再反馈到统计分析中，建立客观定量的统计预报模型，有效提高了台风降雨预报准确率。该成果已开发成台风降雨预估模块，纳入深圳气象局热带气旋综合业务平台，自2012年以来台风季被预报员频繁使用，并作为深圳及周边地区的台风降雨预报参考。

　　李晴岚对台风大风预估难题的攻克研究始于2012年，直到2015 年，她带领团队结合台风特征信息，使用大数据技术，分析深圳及周边地区港口、码头等重点单位在台风影响下的阵风影响，形成阵风空间统计分布图以及大风概率空间分布图，可对进入重点单位 700 公里范围内台风造成的大风影响进行定量预报，在台风大风预报方面取得突破性进展，达到世界先进水平。深圳市气象局将该研究成果开发成台风大风预估模块，纳入气象局热带气旋综合业务平台，成为预报员在台风季准确预报台风灾害，对深圳的港口、码头、机场等重点单位发布预警信息的重要依据。

　　目前，李晴岚关于“近海及登陆台风引发局地风、雨的预报”研究成果服务于深圳地区的防台减灾，取得了良好的应用效果和社会经济效益，受到了新华网、南方日报、羊城晚报等主流媒体关注，时任中央气象局局长郑国光、中国气象科学研究院陈联寿院士等均对该成果给予较高评价。深圳市气象局、广东省气象台和深圳盐田国际集装箱码头有限公司出具应用证明，肯定了团队为深圳地区防台减灾工作做出的巨大贡献。

　　2020年，李晴岚博士荣获“2020年度产学研合作创新奖”，这是对她多年来在科研成果转化方面做出贡献的极大肯定。作为一位女性科研工作者，她对大自然有着一种执拗的热爱与敬畏，对天地和谐、生命都有着深层次思考，用坚定的步伐在自己的人生舞台尽情演绎。

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