• 专业版
  • app下载
  • 注册
  • English
  • Français
  • عربى
  • Italiano
  • 张效信:仰望苍穹,脚踏实地

    • 故事人物
      • 张效信
    • 故事地点
      • 中国
    • 故事年代
      • 现代
    • 故事来源
      • 中华全国归国华侨联合会
    • 发表时间
      • 2021-06-07

    张效信,中国气象局特聘专家、国家空间天气监测预警中心研究员。他也是美国地球物理学会会员、中国空间学会会员、中国地球物理学会会员和中国气象学会会员(空间天气委员会副主任委员)。

    张效信,中国气象局特聘专家、国家空间天气监测预警中心研究员。1987年毕业于吉林大学物理系;1990年获得中国科学院空间科学与应用研究中心空间物理硕士学位;2003-2004年获得美国Auburn大学计算机硕士学位和物理学博士学位。美国地球物理学会会员、中国空间学会会员、中国地球物理学会会员和中国气象学会会员(空间天气委员会副主任委员)。

    创新研究成果硕果累累

    张效信博士主持国家和部委项目多项,主要创新研究成果包括:

    首次建立了一个基于大量观测数据的三维全球非对称的磁层顶模式,相关JGR论文引用近100次,许多学者认为这是目前最优秀的磁层顶模型,对研究太阳风磁层相互作用具有重要的意义。

    提出了地球亚极光离子漂移事件(SAID具有全球不对称的特性(JGR)和发现了地球亚极光离子漂移事件具有双峰结构(GRL),属于从历史数据中挖掘的新现象,具有重要的科学意义。

    担任嫦娥三号极紫外相机探测数据应用研究的责任科学家。针对嫦娥三号极紫外相机的探测目标,研究月基等离子体层的成像特性和提出月基等离子体层图像反演等离子体层的方法,并应于嫦娥三号极自主极紫外图像数据处理和反演(JGR.2011,2013,2014,2015,2016),这些论文的研究结果对等离子体层极紫外图像的反演、等离子体层动力学研究具有非常重要的意义,为研究等离子体层动力学、设计地球等离子体层探测提供非常重要的理论参考和依据。

    提出了基于风云二号卫星遥测信号的电离层闪烁监测方法和监测设备(新型专利和注册软件),并在四个卫星地面站安装运行,用于监测星地链路的通讯质量和星地连路上的闪烁现象。

    作为风云卫星空间天气探测的负责人,提出了在风云三号卫星搭载空间电离层气辉大视场探测载荷—广角极光成像仪的建议,并成功实施。我国完全具有自主知识产权的风云三号卫星广角极光成像仪是目前低轨卫星上视场范围最大、空间分辨率最高的远紫外波段成像仪,原创性结果发表在Light:Sciences and Applications(Zhang et al 2019))国际光学顶级刊物上。2017年12月风云三号卫星发射成功后,拍摄到了大量清晰的锯齿极光图像(He et al., 2020),这为研究团队和业务团队提供了大量的观测基础。

    结合我国完全自主知识产权的风云三号卫星广角极光成像仪极光图像、国际卫星遥感和就位探测数据、以及地磁台站数据(涉及9颗不同轨道卫星和2个地磁台站系统),首次发现了PSW证据,证明了极光边界波动,提出了“锯齿极光(Sawtooth Aurora)”新概念。 该项工作的重要意义在于初步理清了长期以来关于PSW和锯齿极光的疑问和争论,发现了磁层内波动能量激发和传播的新模式,更新了磁层物质和能量输运图像。研究成果发表于国际顶级学术期刊Nature Communications(He et al, 2020)。

    搭建空间天气灾害监测预警示范平台

    张效信博士作为项目首席专家,组织完成了科技部863专项的主题项目,项目突破了短波通信、星地无线电链路、长距离电网中的空间天气灾害监测技术,初步形成了针对短波通信、星地无线电链路、长距离电网三大系统的空间天气灾害观测网。其中,电离层闪烁监测网是基于中国气象局气象关键技术集成与应用重点项目《地基GPS/MET探测系统功能改造和应用推广(CMAGJ2013Z16)》研究成果而拓展建立的,在中国气象局观测站上拓展建成30台套电离层闪烁监测设备,对电离层监测预警提供重要的监测数据支撑。首次提出了灾害性空间天气影响的标准规范,并搭建了空间天气灾害监测预警示范平台,初步形成对空间天气灾害进行监测预警的能力。

    构建风云卫星监测预警系统

    张效信博士作为主任设计师带领团队初步构建风云卫星空间天气业务监测预警系统:(1)主要建立业务运行的风二03批静止轨道空间天气应用分系统,是首个利用风云卫星自主空间天气数据的监测预警系统,并具有拓展性,不仅使用FY-2F星,也适用FY-2G和未来的FY-2H星,在空间天气业务中发挥重要的作用和支撑。(2)建立了风云卫星数据与国外同类数据交叉比对与评价方法,该方法已在FY-3A/B/C卫星和FY-2E/F/G空间环境监测器在轨测试中得到了有效应用。(3)为了加大空间天气自主监测能力,提出了基于风云卫星的新空间天气监测载荷(FY-3和FY-4),包括电离层光度计、广角极光成像仪、中低能带电粒子探测器、磁强计、电离层成像仪和太阳X-射线和极紫外成像仪等,这些设备将极大增强空间天气天基自主数据的监测能力。

    初步完成空间天气业务系统建设

    根据《国家空间天气监测预警中心》职责和定位,张效信博士作为空间天气业务的主要负责人,带领团队:(1)初步建成了天地相结合的持续稳定的业务监测系统,包括7颗风云卫星上装载6类23台空间天气监测设备,以及由9类20台套地基设备以及试运行的60多台套监测设备,初步改善我国空间天气业务依赖国外数据的状况,提升数据的自主监测能力。(2)空间天气定量预报已形成标准规范的系列业务产品,《2004—2014空间天气预报质量检验与评估》表明, 2011年以来部分指标优于SWPC,这说明自主监测能力和预报技术的提高大大提升我国空间天气预报水平。(3)开展和拓展了航天、航空、通信等重大领域的应用服务,为“神舟”“嫦娥”等航天活动提供服务保障,和空军、民航、26基地等用户建立空间天气业务关系,产生了显著的社会效益。基于这些业务能力,为了更好地发展空间天气监测预警和服务,于2015年,中国气象局成立了国家空间天气预报台,纳入预报台管理序列。

    助力推动中国空间天气走向国际舞台

    张效信博士担任世界气象组织空间天气协调组(ICTSW,2010—2016)和空间天气跨计划信息服务系统(IPT-SWeISS,2016.12—至今)的联合主席,组织完成了2016—2019和2020—2023WMO空间天气发展规划。同时,张效信博士还担任国际民航组织(ICAO)的空间天气专家,负责协调组织沟通中国民航局、俄罗斯水文局、俄罗斯民航局、科工局、中科院以及世界气象组织(ICAO)的友好人士和相关专家,经过不懈的努力,力争为中国和俄罗斯联合体申请到了国际民航组织(ICAO)全球空间天气信息服务中心合作,这为中国气象局的空间天气业务开始走向国际舞台提供重要基础和平台。

    培养研究团队和培养人才

    张效信博士作为中国气象科学院的博士生导师、二级研究员,除了自身科研,独立或者合作(系统)指导培养硕士和博士研究生外,还担任中国气象局空间天气重点开放实验室的学术委员会委员。张效信博士根据科研和业务的需求,协助组织成立了四个科研和科研转化工作组,让空间天气室的人员根据个人兴趣加入研究团队,指导实验室的科研工作,并邀请空间天气领域专家指导提升年轻人的研究能力。同时,张效信博士作为中国科协气象科学传播专家团队专家,为全国中小学、大学和社会团体,以及空间天气用户进行科普讲座。在中科院魏奉思院士的建议下,张效信博士协调中国气象学会空间天气学委员会、中国空间科学学会的空间物理专业委员会、中国地球物理学会空间天气专业委员会等,联合中国气象学会、中国气象局科普宣传中心、中央气象频道、地方科协、中国科学院研究所、高等院校,以及地方气象学会共同举办全国空间天气日活动,到2020年共举办了八届全国空间天气日活动,让社会更多地了解空间天气,以及空间天气对人类社会和国防安全的影响。

    收藏
    喜欢|
    网友评论
    {{remnant}}/300
    还没有评论,快来占领沙发吧~

    最新评论

    {{item.uname}} {{item.createTime}}

    {{item.content}}

    查看更多评论