#洛阳24小时# 【洛阳有个紫微城！曾为“万宫之宫”，就在这地方[并不简单]】在洛阳，有一个地方非常著名，却不为人们所熟知，那就是紫微城。
紫微城在哪里？就在隋唐洛阳城的西北隅。它的正南门是应天门，主要建筑有明堂、天堂、九洲池……有人会说，这不就是隋唐洛阳城宫城吗？
对，紫微城就是隋唐洛阳城宫城的名字。现在，我们来讲讲和它有关的那些往事。
▶️宇文恺与紫微城
算起来，洛阳紫微城已有1400多年的历史了。
作为隋唐洛阳城的宫城，它始建于隋大业元年(公元605年)，自唐至宋一直沿用，共存在了530余年。世人惊叹于它的辉煌壮丽，曾称它为“万宫之宫”，而这要归功于一个人，他就是隋东都洛阳城的总设计师——宇文恺。
宇文恺是鲜卑贵族，生于公元555年。他出身武将世家，却从小喜欢读书，满脑子奇思妙想。公元604年，隋炀帝登基，次年改元大业，迁都洛阳。营建东京(后称东都)洛阳城的重任，就落在了将作大匠宇文恺的肩上。
把洛阳城建成什么样呢？宇文恺揣测隋炀帝的心思，很快定下了“宏侈”的基调，就是不计成本，怎么恢宏壮丽怎么来。在设计上，他突出了天人合一的理念，将洛阳城分为宫城、皇城、外郭城，分别对应天上的星官紫微垣、太微垣和天市垣。
所谓星官，就是类似星座的恒星组合。在古人看来，紫微垣、太微垣和天市垣是天上的三座城，其中紫微垣以北极为中枢，也称紫微宫，是天帝所居的地方。隋炀帝既是天子，他所在的宫城自然相当于天帝所居的紫微宫，因此要称紫微城。
关于洛阳紫微城得名的由来，史书中也多有记载。如《新唐书》中称：“宫城在皇城北……以象北辰籓卫，曰紫微城。”《元河南志》则称：“宫城曰紫微城，其城象紫微宫，因以名，在都城之西北隅。”
宇文恺只用不到一年时间，就建成了“穷极壮丽”的洛阳城。其中，紫微城由卫尉卿刘权、秘书丞韦万顷负责营建，他们征用兵夫70万，两个月筑好城墙，又役使了大量人力建造宫殿。
据《元和郡县图志》记载，宇文恺巧思绝伦，紫微城等处的宫殿都是他设计的，看上去极其奢侈华丽，“前代都邑莫之比焉”。
隋炀帝对此十分满意，他很快迁居前朝后寝的紫微城，在这里雄视天下，发号施令。紫微城的建筑格局颇具特色，也成了后来宫城建设的范本。
▶️紫微城中乾阳殿
宇文恺设计的紫微城前朝后寝，总面积约4.2平方公里，包括一些小城和池苑等，功能比较齐全。
乾阳殿是紫微城的主殿，规模宏大，装饰精美，令人视之目炫。大业二年(公元606年)，隋炀帝曾在这里接受万国朝贺，还留下了《冬至乾阳殿受朝诗》，称“端拱朝万国，守文继百王”，并在诗中表达了对“新邑建嵩岳，双阙临洛阳”的喜悦之情。
隋炀帝迁都洛阳，是为了更好地掌控天下。他以洛阳为中心，开凿了南至余杭(今杭州)、北达涿郡(今北京)的南北大运河，并积极经营西域，打通丝路，吸引各国客商来洛阳进行交易。
尽管隋炀帝有雄才大略，且渴望建功立业，但他的弱点也很明显，那就是好大喜功、贪图享乐。公元618年，他在巡幸江都(今扬州)时被部下宇文化及杀死，乾阳殿也一度被毁，后来武则天在其址上建起明堂，仍为紫微城的核心所在。
最早毁掉乾阳殿的是秦王李世民。公元621年，他击败王世充，攻克洛阳城，见乾阳殿过于奢华，便命人将其焚毁。不过，他登基之后就后悔了，打算在原址上重建乾阳殿，结果遭到了大臣张玄素的反对。
那是公元630年，唐太宗李世民已在位5年。他称东都为洛阳宫，想派人重建乾阳殿，以备巡幸。
张玄素为官清廉，直言敢谏。他认为此事万万不可，对唐太宗极力劝阻：“当初隋人建乾阳殿，我是亲眼所见。那些用作梁、柱的巨木近处都没有，要从江西的豫章一带采来，2000人才能拖动一根柱子。柱下即使装上铁轮，拖出一二里也就坏了，即使有几百人备着换铁轮，一天也不过拖动二三十里。这样粗略一算，一根柱子就要费10万人力。”
在张玄素看来，经过隋末战乱，百姓生活困苦，唐太宗此时要重建乾阳殿，简直就连隋炀帝也不如。唐太宗不服，问：“你说我不如隋炀帝，那我比桀、纣怎么样？”张玄素说：“如果要重建乾阳殿，那就和他们一样为祸天下了。”
这下，唐太宗终于醒悟过来，放弃了重建乾阳殿的念头。
▶️则天门上紫微观
紫微城又称紫微宫，其正南门即应天门，隋时称则天门，有“以天为法”，治理天下之意。
《大业杂记》中记载：“则天门两重观，观上曰：‘紫微观’。左右连阙，阙高百二十尺。”这是一座雄伟壮观的城楼，代表着古代城门建制的最高等级。对隋王朝来说，它见证过万国来朝的荣耀，也记录了亡国之君的屈辱。
公元618年，隋炀帝在江都被弑时，越王杨侗正留守东都洛阳。
这是一个年仅15岁的少年，他“美姿容，性宽厚”，比隋炀帝更得人心。可是，身为隋炀帝之孙，他不得不收拾祖父留下的烂摊子，甚至为此付出自己的生命。
当年五月，隋炀帝身死的消息传回洛阳，越王杨侗便被推上皇位，并改年号为皇泰。也正因此，史书中常称他为皇泰主或皇泰帝。
辅佐少年皇帝杨侗的有七个人，包括段达、王世充、元文都等，时人称为“七贵”。这七人各怀心思，王世充手握兵权，便抢先发难，趁夜包围宫城，欲诛杀元文都等。元文都闻讯，忙奉杨侗到乾阳殿，陈兵自卫，闭门拒守。
当时，王世充已大开杀戒。他见紫微宫宫门紧闭，就命部下进攻，杨侗派人登上紫微观喝问：“你兴兵作乱，意欲何为？”王世充道：“请朝廷杀了元文都。”
元文都说：“我今朝一死，陛下也要大难临头了！”杨侗无奈，哭着交出元文都。果然，王世充杀死元文都，又入宫换掉了所有侍卫，才到乾阳殿面见杨侗。杨侗谴责他不守为臣之道，并质问道：“你肆意逞强，敢杀我吗？！”
王世充为人狡诈，口是心非。他痛哭流涕地认错，又披发为誓，骗取了小皇帝的信任。随后，他独揽了朝政大权，并入住紫微宫，派人监视杨侗的一举一动。
皇泰二年(公元619年)四月，王世充逼杨侗禅位于他，并改国号为郑。杨侗先是被幽禁于含凉殿，后于当年五月被害，时年16岁。临死前，他以布为席，焚香礼佛，只望再也不生帝王尊贵家。
王世充改则天门为顺天门，固守洛阳与李世民对抗。公元621年，李世民攻入城内，火焚乾阳殿，同时也毁了则天门及紫微观。不过，没过多少年，它们就被重建，继续书写着紫微城的故事。（洛阳晚报 记者 张广英）
紫微城在哪里？就在隋唐洛阳城的西北隅。它的正南门是应天门，主要建筑有明堂、天堂、九洲池……有人会说，这不就是隋唐洛阳城宫城吗？
对，紫微城就是隋唐洛阳城宫城的名字。现在，我们来讲讲和它有关的那些往事。
▶️宇文恺与紫微城
算起来，洛阳紫微城已有1400多年的历史了。
作为隋唐洛阳城的宫城，它始建于隋大业元年(公元605年)，自唐至宋一直沿用，共存在了530余年。世人惊叹于它的辉煌壮丽，曾称它为“万宫之宫”，而这要归功于一个人，他就是隋东都洛阳城的总设计师——宇文恺。
宇文恺是鲜卑贵族，生于公元555年。他出身武将世家，却从小喜欢读书，满脑子奇思妙想。公元604年，隋炀帝登基，次年改元大业，迁都洛阳。营建东京(后称东都)洛阳城的重任，就落在了将作大匠宇文恺的肩上。
把洛阳城建成什么样呢？宇文恺揣测隋炀帝的心思，很快定下了“宏侈”的基调，就是不计成本，怎么恢宏壮丽怎么来。在设计上，他突出了天人合一的理念，将洛阳城分为宫城、皇城、外郭城，分别对应天上的星官紫微垣、太微垣和天市垣。
所谓星官，就是类似星座的恒星组合。在古人看来，紫微垣、太微垣和天市垣是天上的三座城，其中紫微垣以北极为中枢，也称紫微宫，是天帝所居的地方。隋炀帝既是天子，他所在的宫城自然相当于天帝所居的紫微宫，因此要称紫微城。
关于洛阳紫微城得名的由来，史书中也多有记载。如《新唐书》中称：“宫城在皇城北……以象北辰籓卫，曰紫微城。”《元河南志》则称：“宫城曰紫微城，其城象紫微宫，因以名，在都城之西北隅。”
宇文恺只用不到一年时间，就建成了“穷极壮丽”的洛阳城。其中，紫微城由卫尉卿刘权、秘书丞韦万顷负责营建，他们征用兵夫70万，两个月筑好城墙，又役使了大量人力建造宫殿。
据《元和郡县图志》记载，宇文恺巧思绝伦，紫微城等处的宫殿都是他设计的，看上去极其奢侈华丽，“前代都邑莫之比焉”。
隋炀帝对此十分满意，他很快迁居前朝后寝的紫微城，在这里雄视天下，发号施令。紫微城的建筑格局颇具特色，也成了后来宫城建设的范本。
▶️紫微城中乾阳殿
宇文恺设计的紫微城前朝后寝，总面积约4.2平方公里，包括一些小城和池苑等，功能比较齐全。
乾阳殿是紫微城的主殿，规模宏大，装饰精美，令人视之目炫。大业二年(公元606年)，隋炀帝曾在这里接受万国朝贺，还留下了《冬至乾阳殿受朝诗》，称“端拱朝万国，守文继百王”，并在诗中表达了对“新邑建嵩岳，双阙临洛阳”的喜悦之情。
隋炀帝迁都洛阳，是为了更好地掌控天下。他以洛阳为中心，开凿了南至余杭(今杭州)、北达涿郡(今北京)的南北大运河，并积极经营西域，打通丝路，吸引各国客商来洛阳进行交易。
尽管隋炀帝有雄才大略，且渴望建功立业，但他的弱点也很明显，那就是好大喜功、贪图享乐。公元618年，他在巡幸江都(今扬州)时被部下宇文化及杀死，乾阳殿也一度被毁，后来武则天在其址上建起明堂，仍为紫微城的核心所在。
最早毁掉乾阳殿的是秦王李世民。公元621年，他击败王世充，攻克洛阳城，见乾阳殿过于奢华，便命人将其焚毁。不过，他登基之后就后悔了，打算在原址上重建乾阳殿，结果遭到了大臣张玄素的反对。
那是公元630年，唐太宗李世民已在位5年。他称东都为洛阳宫，想派人重建乾阳殿，以备巡幸。
张玄素为官清廉，直言敢谏。他认为此事万万不可，对唐太宗极力劝阻：“当初隋人建乾阳殿，我是亲眼所见。那些用作梁、柱的巨木近处都没有，要从江西的豫章一带采来，2000人才能拖动一根柱子。柱下即使装上铁轮，拖出一二里也就坏了，即使有几百人备着换铁轮，一天也不过拖动二三十里。这样粗略一算，一根柱子就要费10万人力。”
在张玄素看来，经过隋末战乱，百姓生活困苦，唐太宗此时要重建乾阳殿，简直就连隋炀帝也不如。唐太宗不服，问：“你说我不如隋炀帝，那我比桀、纣怎么样？”张玄素说：“如果要重建乾阳殿，那就和他们一样为祸天下了。”
这下，唐太宗终于醒悟过来，放弃了重建乾阳殿的念头。
▶️则天门上紫微观
紫微城又称紫微宫，其正南门即应天门，隋时称则天门，有“以天为法”，治理天下之意。
《大业杂记》中记载：“则天门两重观，观上曰：‘紫微观’。左右连阙，阙高百二十尺。”这是一座雄伟壮观的城楼，代表着古代城门建制的最高等级。对隋王朝来说，它见证过万国来朝的荣耀，也记录了亡国之君的屈辱。
公元618年，隋炀帝在江都被弑时，越王杨侗正留守东都洛阳。
这是一个年仅15岁的少年，他“美姿容，性宽厚”，比隋炀帝更得人心。可是，身为隋炀帝之孙，他不得不收拾祖父留下的烂摊子，甚至为此付出自己的生命。
当年五月，隋炀帝身死的消息传回洛阳，越王杨侗便被推上皇位，并改年号为皇泰。也正因此，史书中常称他为皇泰主或皇泰帝。
辅佐少年皇帝杨侗的有七个人，包括段达、王世充、元文都等，时人称为“七贵”。这七人各怀心思，王世充手握兵权，便抢先发难，趁夜包围宫城，欲诛杀元文都等。元文都闻讯，忙奉杨侗到乾阳殿，陈兵自卫，闭门拒守。
当时，王世充已大开杀戒。他见紫微宫宫门紧闭，就命部下进攻，杨侗派人登上紫微观喝问：“你兴兵作乱，意欲何为？”王世充道：“请朝廷杀了元文都。”
元文都说：“我今朝一死，陛下也要大难临头了！”杨侗无奈，哭着交出元文都。果然，王世充杀死元文都，又入宫换掉了所有侍卫，才到乾阳殿面见杨侗。杨侗谴责他不守为臣之道，并质问道：“你肆意逞强，敢杀我吗？！”
王世充为人狡诈，口是心非。他痛哭流涕地认错，又披发为誓，骗取了小皇帝的信任。随后，他独揽了朝政大权，并入住紫微宫，派人监视杨侗的一举一动。
皇泰二年(公元619年)四月，王世充逼杨侗禅位于他，并改国号为郑。杨侗先是被幽禁于含凉殿，后于当年五月被害，时年16岁。临死前，他以布为席，焚香礼佛，只望再也不生帝王尊贵家。
王世充改则天门为顺天门，固守洛阳与李世民对抗。公元621年，李世民攻入城内，火焚乾阳殿，同时也毁了则天门及紫微观。不过，没过多少年，它们就被重建，继续书写着紫微城的故事。（洛阳晚报 记者 张广英）
【铁塔之下 守望天空——走进大气边界层物理和大气化学国家重点实验室】#重点实验室巡礼#
北京北土城西路和京藏高速的交汇处，平时车来车往，熙熙攘攘。从一条小路拐进去，却有一处幽静小院。一进入中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）铁塔分部的大门，人们就知道，这里是一个做学问的地方。
坐落在此的，是大气边界层物理和大气化学国家重点实验室。自1991年经中国科学院批准正式成立并对外开放以来，该实验室一直面向国际学科前沿和国家重大需求，坚持观测实验、理论分析和数值模拟相结合，引领我国大气边界层物理和大气化学学科发展与交叉，并专注于开展低层大气中物理和化学过程基础研究。
“仰望天空”这件每个人都会做的事情，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的80多名科研人员想要做到极致。因为对国家乃至整个人类来说，“仰望天空”不仅是诗意的表达，更是一种迫切的现实需求。
“接地气”的边界层
大气边界层是指离地球表面约1~2千米高度的低层大气。它是地圈、水圈、冰雪圈、生物圈与大气圈间物质、能量交换的界面和关键区域，对气候和环境的变化有极为重要的影响。人类的日常活动、工农业生产以及普通军事活动均集中在该层，工程活动如航空航天、高层建筑设计、风能和太阳能利用等也与大气边界层密切相关。
“可以说，人类99%的活动都是在大气边界层开展的，因此大气边界层一直是国内外大气科学的前沿研究领域之一。”大气边界层物理和大气化学国家重点实验室主任、大气所研究员王自发说。
例如，近年来备受世人瞩目的温室气体排放、大气灰霾等，其实都发生在大气边界层中，这也让大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的研究变得越来越“接地气”。
自1988年利用世界银行贷款开始筹建以来，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的定位就一直非常明确，那就是去探寻边界层大气与地球表面的物质能量交换的科学规律。
“在基础研究方面，我们实验室主要从事大气边界层物理和大气化学这两个学科的交叉研究；在满足国家重大需求方面，我们主要研究重点天气灾害的触发、生态环境问题、城市化对气候变化的影响等等。”王自发介绍。
大气边界层物理是研究在大气边界层中所发生的物理现象的学科，是大气科学的一个重要分支。边界层的大气，既受气压梯度力、科里奥利力的湍流粘性力的作用，又受地面摩擦作用和由辐射引起的温度分布不均匀性的影响，运动非常复杂。
而大气化学则是研究大气组成和化学过程的学科，是大气科学的另一个重要分支，涉及气象、数学、物理、化学、生态、计算机等诸多学科。研究对象包括大气微量气体、气溶胶、大气放射性物质和降水等；研究空间范围涵盖对流层和平流层，水平尺度从城市、区域到全球；研究时间尺度从几天到几年，以至几十年；研究手段包括现场观测、实验室模拟和数值模拟等。
学科的特点决定了研究工作的事无巨细。作为实验室主任，王自发首先必须考虑的，就是学科方向的布局问题。
“一个都不能少”
大气边界层物理和大气化学国家重点实验室副主任、大气所研究员郑循华喜欢用“一把三足鼎立的小板凳”形容自己所工作的实验室。
“三条凳子腿是大气化学、大气边界层物理和生物地球化学，三条腿融合基础研究和应用基础研究，独立又紧密交叉，共同支撑起了整个板凳面——大气环境学。”郑循华说。
凭借着这一独特的学科交叉优势，充分利用理论研究、实验室模拟试验、野外立体综合观测实验、卫星遥测以及数值模拟等多种研究手段，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室在大气边界层物理、大气化学，以及碳氮生物地球化学循环研究领域持续保持着领先优势。
同时，实验室也是国内唯一 一家从微观到宏观全链条布局的大气科学实验室，无论是一个小小的湍流，还是全球大气输送；无论是分子尺度，还是全球尺度，实验室都有人在做。
“我们实验室一开始就是这样布局的，人不多，但布局的面特别广，要保证每个方向都有人。无论经费状况、需求情况如何‘风云变幻’，我们始终要对这几个方向稳定支持，让大家能坐得住冷板凳。”王自发坦言，“大气科学的热点一直在不断地变化，前几年是黄沙，这几年是雾霾。我们实验室要做的就是无论国家遇到了什么事，都能马上顶得上去、扛得起来。”
2008年，北京奥运会召开在即，北京的空气质量问题成为全球瞩目的焦点。当时国际上有人质疑，中国是否有能力进行空气质量的短期数值预报，而国际奥委会也一度想将奥运会期间的空气质量预报工作交与外国团队来做。
奥运会是中国人民盼了多少年的大事，岂能把空气质量预报交给别人？这对于王自发和他的同事来说是不可接受的。于是，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室临危受命，扛下了建立北京空气质量预报预警模式的紧急任务。
北京奥运会开幕前4个月，实验室研发的世界上首套“空气质量多模式集合预报业务系统”投入业务运行。在奥运会期间，这套系统成功预报了未来72小时的空气质量，为中国赢得了全世界的尊重。
让王自发这个实验室主任深感自豪的是，对于这套模式系统，实验室是从建模、基础研究、野外实验，到业务化、产业化全部打通的。正是这种“一个都不能少”的策略，让实验室在面对国家需求的时候，能够以最快的速度做出响应，在应对急难险重任务时，能够更加从容不迫。
经过多年的业务化实践，这套系统逐步推广开来，被广泛采用，成为国家环境质量预报预警中心、七大区域中心、20多个省级中心和50多个市中心的核心预报工具，支撑建立了国家、区域、省、城市空气质量预报预警业务化体系，为上海世博会、广州亚运会、南京青奥会、APEC会议、9·3大阅兵、G20杭州峰会等国家重大活动的空气质量保障及打赢蓝天保卫战提供了核心支撑。
“人人都能当家做主”的实验室
2020年席卷全球的新冠病毒将很多人留在了家里，但大气边界层物理和大气化学国家重点实验室副主任、大气所研究员孙业乐却一直没闲着。
他注意到了一件不同寻常的事：“新冠病毒的传播极大减少了人们的户外活动，进而导致世界范围内人为排放大气污染物显著减少。然而，一些特大城市的空气质量并未因为人为排放的降低而得到预期改善，重污染事件仍有发生。”
为了探究疫情期间人为排放变化对大气污染的影响，孙业乐和他的学生对2020年1~3月份北京颗粒物化学组分和来源进行了深入分析。他们发现，在过去近10年间，大气污染前体物的变化导致了颗粒物化学组分的变化，而气态前体物浓度的降低和大气氧化性的增强反而促进了二次气溶胶组分的形成和转化，这意味着我国未来大气二次污染的治理仍面临着较大挑战。
对于雾霾的深刻理解，孙业乐认为要归功于实验室良好的学术氛围。“当时雾霾刚成为热点，大家都只是关注热点，但王自发老师高瞻远瞩，把实验室不同领域的年轻人组合起来，让我们搞交叉研究，结果确实取得了很多重要的科学发现。这种学术自由、重视交流的氛围，对我们年轻人的帮助很大。”
实际上，打破科学研究里的“山头”现象，一直是王自发力图解决的问题。他一直感觉传统的课题组模式就像“小农经济”，科研人员各自为政，各个“山头”之间没什么来往，不利于科研工作的开展，还容易产生隔阂和矛盾。“我们实验室的学科方向很多，就更需要设计一种新的机制，来更好地凝练学科方向，让大家集中目标，合力解决一些大的科学问题。”
为此，从2011年起，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室采用了“研究员大会”制度进行决策——实验室所有的重大战略决策都通过研究员大会来确定，针对制度的事项，进行实名投票；针对个人的事项，则实行匿名投票。
此外，每个研究员都有机会当选大会的轮值主席，每人为期三个月。这样，人人都能够站在实验室的高度、站在他人的角度去思考问题，从而能够始终保持队伍的团结，并且始终围绕国家需求，开展科研攻关。
“矛盾少了，人心齐了，每个人都能在实验室里做自己想做的事、国家需要的事。”王自发笑称，实验室运行机制理顺了，“我这个实验室主任都能当得更加轻松了”。
培养杰出人才，建设优秀团队，在大气边界层基础理论、大气污染成因与模拟预测、地球生物化学循环关键过程、大气化学过程与气候变化相互影响等关键研究领域，开展关键性、前瞻性的基础和应用基础研究，这个铁塔下的国家重点实验室，将始终用科学的眼光仰望天空，作出自己独特的贡献。
实验室小故事
“高攀”不起的“网红”打卡地
“北京健翔桥西边有个很高的铁塔是干什么用的？”
“城建大厦北侧有一根很高很高的铁柱子，谁知道那是什么？”
中国科学院大气物理研究所铁塔分部院里那座高达325米的铁塔，总时不时地引起网友的好奇，甚至还有人怀疑它是不是一栋“烂尾楼”。
实际上，大气所325米气象观测塔不但是附近的“网红”地标、中科院标志性的大型科学设备，更是大气边界层物理和大气化学国家重点实验室全体科研人员引以为傲的一座科学之塔。
气象塔于1976年开始建设，1979年8月建成，是一座全天候运行的气象高塔。该塔垂直方向有15层观测平台，可实现气象、湍流、空气质量要素全天候梯度观测，并实现自动观测数据的同步传输。
气象塔主要服务于北京的空气污染研究和大气边界层、大气湍流扩散等研究。在世界众多气象塔中，大气所气象塔具有独特的优势，其高度位居世界第三。在气象塔280米高度南北两个方向设置的两部高清相机可24小时运行，每半小时就会自动拍照，实时监测周边天气、污染和地表状况。气象塔上还有两套观测系统——15层气象梯度观测系统和7层湍流通量观测系统，也同样在24小时不间断运行着。
40多年来，该气象塔连续不间断地对北京市边界层风、温、湿平均场结构进行观测，取得了大量宝贵资料。这些积累多年的观测数据在大气科学研究领域得到了广泛应用，发挥了不可替代的巨大作用。
“在超大城市里建这么一座气象塔，在全世界也是十分罕见的。这座铁塔这么多年来始终屹立在这里，可以说见证了北京城市发展的历程，也支撑了国家大气环境的研究。”大气所研究员胡非说。
例如，2009年，北京市气象局承担了国际清洁气象保障任务，该局向大气所提出，想要使用325米气象塔的数据。大气边界层物理和大气化学国家重点实验室随即组织科研力量进行了采样程序的修改，进行网络连接和网上数据传送程序的安装调试，并在当年9月24日下午成功实现了数据的实时传送，同时在国庆期间安排专人值班，圆满完成了此次任务。北京市气象局为此专门发来了感谢信。
目前，在大气所和北京市气象局战略合作协议框架下，气象塔的观测已纳入北京市气象局的日常观测站网。此外，气象塔数据应用于APEC会议的气象保障，取得良好成效。
这座“40多岁”的高塔也为科学研究立下了汗马功劳。据不完全统计，观测塔数据为“973”项目、“863”项目、中科院战略性先导科技专项、自然科学基金等项目提供实验平台，进行全年不间断实时连续观测，近5年用铁塔资料发表的论文就有近百篇。
“从1979年建成以来，这座气象塔一天都没有停止过工作，取得了很多不可替代的宝贵资料，为中国在国际大气科学界赢得了重要的话语权。”正如胡非说的那样，这座“兢兢业业”的高塔，铸成了大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的“魂”。（丁佳）
https://t.cn/A64eI5eQ
北京北土城西路和京藏高速的交汇处，平时车来车往，熙熙攘攘。从一条小路拐进去，却有一处幽静小院。一进入中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）铁塔分部的大门，人们就知道，这里是一个做学问的地方。
坐落在此的，是大气边界层物理和大气化学国家重点实验室。自1991年经中国科学院批准正式成立并对外开放以来，该实验室一直面向国际学科前沿和国家重大需求，坚持观测实验、理论分析和数值模拟相结合，引领我国大气边界层物理和大气化学学科发展与交叉，并专注于开展低层大气中物理和化学过程基础研究。
“仰望天空”这件每个人都会做的事情，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的80多名科研人员想要做到极致。因为对国家乃至整个人类来说，“仰望天空”不仅是诗意的表达，更是一种迫切的现实需求。
“接地气”的边界层
大气边界层是指离地球表面约1~2千米高度的低层大气。它是地圈、水圈、冰雪圈、生物圈与大气圈间物质、能量交换的界面和关键区域，对气候和环境的变化有极为重要的影响。人类的日常活动、工农业生产以及普通军事活动均集中在该层，工程活动如航空航天、高层建筑设计、风能和太阳能利用等也与大气边界层密切相关。
“可以说，人类99%的活动都是在大气边界层开展的，因此大气边界层一直是国内外大气科学的前沿研究领域之一。”大气边界层物理和大气化学国家重点实验室主任、大气所研究员王自发说。
例如，近年来备受世人瞩目的温室气体排放、大气灰霾等，其实都发生在大气边界层中，这也让大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的研究变得越来越“接地气”。
自1988年利用世界银行贷款开始筹建以来，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的定位就一直非常明确，那就是去探寻边界层大气与地球表面的物质能量交换的科学规律。
“在基础研究方面，我们实验室主要从事大气边界层物理和大气化学这两个学科的交叉研究；在满足国家重大需求方面，我们主要研究重点天气灾害的触发、生态环境问题、城市化对气候变化的影响等等。”王自发介绍。
大气边界层物理是研究在大气边界层中所发生的物理现象的学科，是大气科学的一个重要分支。边界层的大气，既受气压梯度力、科里奥利力的湍流粘性力的作用，又受地面摩擦作用和由辐射引起的温度分布不均匀性的影响，运动非常复杂。
而大气化学则是研究大气组成和化学过程的学科，是大气科学的另一个重要分支，涉及气象、数学、物理、化学、生态、计算机等诸多学科。研究对象包括大气微量气体、气溶胶、大气放射性物质和降水等；研究空间范围涵盖对流层和平流层，水平尺度从城市、区域到全球；研究时间尺度从几天到几年，以至几十年；研究手段包括现场观测、实验室模拟和数值模拟等。
学科的特点决定了研究工作的事无巨细。作为实验室主任，王自发首先必须考虑的，就是学科方向的布局问题。
“一个都不能少”
大气边界层物理和大气化学国家重点实验室副主任、大气所研究员郑循华喜欢用“一把三足鼎立的小板凳”形容自己所工作的实验室。
“三条凳子腿是大气化学、大气边界层物理和生物地球化学，三条腿融合基础研究和应用基础研究，独立又紧密交叉，共同支撑起了整个板凳面——大气环境学。”郑循华说。
凭借着这一独特的学科交叉优势，充分利用理论研究、实验室模拟试验、野外立体综合观测实验、卫星遥测以及数值模拟等多种研究手段，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室在大气边界层物理、大气化学，以及碳氮生物地球化学循环研究领域持续保持着领先优势。
同时，实验室也是国内唯一 一家从微观到宏观全链条布局的大气科学实验室，无论是一个小小的湍流，还是全球大气输送；无论是分子尺度，还是全球尺度，实验室都有人在做。
“我们实验室一开始就是这样布局的，人不多，但布局的面特别广，要保证每个方向都有人。无论经费状况、需求情况如何‘风云变幻’，我们始终要对这几个方向稳定支持，让大家能坐得住冷板凳。”王自发坦言，“大气科学的热点一直在不断地变化，前几年是黄沙，这几年是雾霾。我们实验室要做的就是无论国家遇到了什么事，都能马上顶得上去、扛得起来。”
2008年，北京奥运会召开在即，北京的空气质量问题成为全球瞩目的焦点。当时国际上有人质疑，中国是否有能力进行空气质量的短期数值预报，而国际奥委会也一度想将奥运会期间的空气质量预报工作交与外国团队来做。
奥运会是中国人民盼了多少年的大事，岂能把空气质量预报交给别人？这对于王自发和他的同事来说是不可接受的。于是，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室临危受命，扛下了建立北京空气质量预报预警模式的紧急任务。
北京奥运会开幕前4个月，实验室研发的世界上首套“空气质量多模式集合预报业务系统”投入业务运行。在奥运会期间，这套系统成功预报了未来72小时的空气质量，为中国赢得了全世界的尊重。
让王自发这个实验室主任深感自豪的是，对于这套模式系统，实验室是从建模、基础研究、野外实验，到业务化、产业化全部打通的。正是这种“一个都不能少”的策略，让实验室在面对国家需求的时候，能够以最快的速度做出响应，在应对急难险重任务时，能够更加从容不迫。
经过多年的业务化实践，这套系统逐步推广开来，被广泛采用，成为国家环境质量预报预警中心、七大区域中心、20多个省级中心和50多个市中心的核心预报工具，支撑建立了国家、区域、省、城市空气质量预报预警业务化体系，为上海世博会、广州亚运会、南京青奥会、APEC会议、9·3大阅兵、G20杭州峰会等国家重大活动的空气质量保障及打赢蓝天保卫战提供了核心支撑。
“人人都能当家做主”的实验室
2020年席卷全球的新冠病毒将很多人留在了家里，但大气边界层物理和大气化学国家重点实验室副主任、大气所研究员孙业乐却一直没闲着。
他注意到了一件不同寻常的事：“新冠病毒的传播极大减少了人们的户外活动，进而导致世界范围内人为排放大气污染物显著减少。然而，一些特大城市的空气质量并未因为人为排放的降低而得到预期改善，重污染事件仍有发生。”
为了探究疫情期间人为排放变化对大气污染的影响，孙业乐和他的学生对2020年1~3月份北京颗粒物化学组分和来源进行了深入分析。他们发现，在过去近10年间，大气污染前体物的变化导致了颗粒物化学组分的变化，而气态前体物浓度的降低和大气氧化性的增强反而促进了二次气溶胶组分的形成和转化，这意味着我国未来大气二次污染的治理仍面临着较大挑战。
对于雾霾的深刻理解，孙业乐认为要归功于实验室良好的学术氛围。“当时雾霾刚成为热点，大家都只是关注热点，但王自发老师高瞻远瞩，把实验室不同领域的年轻人组合起来，让我们搞交叉研究，结果确实取得了很多重要的科学发现。这种学术自由、重视交流的氛围，对我们年轻人的帮助很大。”
实际上，打破科学研究里的“山头”现象，一直是王自发力图解决的问题。他一直感觉传统的课题组模式就像“小农经济”，科研人员各自为政，各个“山头”之间没什么来往，不利于科研工作的开展，还容易产生隔阂和矛盾。“我们实验室的学科方向很多，就更需要设计一种新的机制，来更好地凝练学科方向，让大家集中目标，合力解决一些大的科学问题。”
为此，从2011年起，大气边界层物理和大气化学国家重点实验室采用了“研究员大会”制度进行决策——实验室所有的重大战略决策都通过研究员大会来确定，针对制度的事项，进行实名投票；针对个人的事项，则实行匿名投票。
此外，每个研究员都有机会当选大会的轮值主席，每人为期三个月。这样，人人都能够站在实验室的高度、站在他人的角度去思考问题，从而能够始终保持队伍的团结，并且始终围绕国家需求，开展科研攻关。
“矛盾少了，人心齐了，每个人都能在实验室里做自己想做的事、国家需要的事。”王自发笑称，实验室运行机制理顺了，“我这个实验室主任都能当得更加轻松了”。
培养杰出人才，建设优秀团队，在大气边界层基础理论、大气污染成因与模拟预测、地球生物化学循环关键过程、大气化学过程与气候变化相互影响等关键研究领域，开展关键性、前瞻性的基础和应用基础研究，这个铁塔下的国家重点实验室，将始终用科学的眼光仰望天空，作出自己独特的贡献。
实验室小故事
“高攀”不起的“网红”打卡地
“北京健翔桥西边有个很高的铁塔是干什么用的？”
“城建大厦北侧有一根很高很高的铁柱子，谁知道那是什么？”
中国科学院大气物理研究所铁塔分部院里那座高达325米的铁塔，总时不时地引起网友的好奇，甚至还有人怀疑它是不是一栋“烂尾楼”。
实际上，大气所325米气象观测塔不但是附近的“网红”地标、中科院标志性的大型科学设备，更是大气边界层物理和大气化学国家重点实验室全体科研人员引以为傲的一座科学之塔。
气象塔于1976年开始建设，1979年8月建成，是一座全天候运行的气象高塔。该塔垂直方向有15层观测平台，可实现气象、湍流、空气质量要素全天候梯度观测，并实现自动观测数据的同步传输。
气象塔主要服务于北京的空气污染研究和大气边界层、大气湍流扩散等研究。在世界众多气象塔中，大气所气象塔具有独特的优势，其高度位居世界第三。在气象塔280米高度南北两个方向设置的两部高清相机可24小时运行，每半小时就会自动拍照，实时监测周边天气、污染和地表状况。气象塔上还有两套观测系统——15层气象梯度观测系统和7层湍流通量观测系统，也同样在24小时不间断运行着。
40多年来，该气象塔连续不间断地对北京市边界层风、温、湿平均场结构进行观测，取得了大量宝贵资料。这些积累多年的观测数据在大气科学研究领域得到了广泛应用，发挥了不可替代的巨大作用。
“在超大城市里建这么一座气象塔，在全世界也是十分罕见的。这座铁塔这么多年来始终屹立在这里，可以说见证了北京城市发展的历程，也支撑了国家大气环境的研究。”大气所研究员胡非说。
例如，2009年，北京市气象局承担了国际清洁气象保障任务，该局向大气所提出，想要使用325米气象塔的数据。大气边界层物理和大气化学国家重点实验室随即组织科研力量进行了采样程序的修改，进行网络连接和网上数据传送程序的安装调试，并在当年9月24日下午成功实现了数据的实时传送，同时在国庆期间安排专人值班，圆满完成了此次任务。北京市气象局为此专门发来了感谢信。
目前，在大气所和北京市气象局战略合作协议框架下，气象塔的观测已纳入北京市气象局的日常观测站网。此外，气象塔数据应用于APEC会议的气象保障，取得良好成效。
这座“40多岁”的高塔也为科学研究立下了汗马功劳。据不完全统计，观测塔数据为“973”项目、“863”项目、中科院战略性先导科技专项、自然科学基金等项目提供实验平台，进行全年不间断实时连续观测，近5年用铁塔资料发表的论文就有近百篇。
“从1979年建成以来，这座气象塔一天都没有停止过工作，取得了很多不可替代的宝贵资料，为中国在国际大气科学界赢得了重要的话语权。”正如胡非说的那样，这座“兢兢业业”的高塔，铸成了大气边界层物理和大气化学国家重点实验室的“魂”。（丁佳）
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