谢和俊，浙江大学地球科学学院大气科学系2020届本科毕业生、2020级博士研究生。大二加入浙大百人计划研究员毕磊老师课题组开展科学研究，大三参加第18届电磁和光散射国际学术会议进行海报展示，大四在第42届光子与电磁学国际研讨会做口头报告，本科期间的研究成果发表在地球科学领域最权威的期刊之一《地球物理研究杂志》（Journal of Geophysical Research: Atmosphere, JGR），科研过程中还发现并纠正了全球顶尖数值天气预报中心——欧洲中期天气预报中心（ECMWF）一核心算法错误。

自高中起谢和俊就是一名气象爱好者，变幻莫测的天气现象总是让他着迷。从看大气科学的科普节目到逛气象爱好者论坛，课余时间他经常尝试自学研究各种极端天气现象。报考浙大“三位一体”时，他毫不犹豫选择了地球科学学院的大气科学专业。

进入大学的第一年谢和俊踏实、刻苦，一直保持着专业第一、生环化地大类第二的好成绩。大二，他开始提前修读大三的专业课程和计算机学院的课程。他的突出表现很快被大气科学系副系主任朱佩君老师注意到，推荐他到百人计划研究员毕磊老师的课题组进行科研训练。就这样，谢和俊开始了他的科研之路。

一颗科研的好苗子

毕磊老师交给谢和俊的第一个任务是阅读一篇欧洲中期天气预报中心关于大气辐射传输的文献，并尝试改进其中的研究方法，考虑真实的大气状态，使其服务于我国的天气数值预报研究。“科研入门的过程非常痛苦”，谢和俊回想道：“一篇文献只是大量繁杂研究工作的‘冰山一角’，要真正读懂这篇文献不仅要理解它所探讨的科学问题，还要分析其中方程组的推导过程和上万行代码，才能真正做到融会贯通。”

在毕老师的指导下，谢和俊用了短短两个月的时间就完成了任务。期间，积累了大量的英文笔记，还在技术博客上分享学习过程和踩过的坑。“他不仅学会了应用他人的研究方法，还通过方程推导和分析代码，深入理解这些研究方法是如何得来的，并发展了新方法。非常不容易，他这是在做基础研究的‘冷板凳’啊！”发现了一个具有独立科研思维能力的好苗子，这让毕磊老师异常惊喜。

工作告一段落，谢和俊和毕磊老师一起到合作单位中国气象局的数值预报中心模式研发室副主任、风云气象卫星工程应用系统副总设计师韩威处进行汇报。谢和俊扎实的数理基础、严谨的逻辑思维能力和高效的执行力得到了韩威老师的高度肯定。毕磊老师和韩威老师对谢和俊也提出了新的要求，希望能够结合电磁散射技术前沿研究和我国数值天气预报的重大需求进行创新，研发出我们自己的算法。

一心扑在科研上

谢和俊开始一心扑在科研上，为了更好地进行研究，谢和俊针对性地修读了物理系的电动力学课程，还自学了数学学院的张量分析课程。当遇到瓶颈时，他会把问题交给时间，做点轻松的事情，比如长跑，既磨炼意志又排解压力。

谢和俊在国际会议上作英文口头报告

大三下学期，成效初显。谢和俊又两次到中国气象局数值预报中心，了解学科前沿和我国自主研发的数值预报系统的关键需求并汇报研究进展；还带着科研成果参加了电磁和光散射国际学术会议以及光子与电磁学国际研讨会，也第一次体验了在国际会议上做英文口头报告。若不是受到突如其来的新冠肺炎疫情影响，他还将到英国参加第四届云与降水区数值预报卫星资料同化研讨会。

论文处女作在顶尖刊物发表

大四时，谢和俊完成了毕磊老师和韩威老师交给他的新任务。针对我国的风云三号气象卫星搭载的微波仪器，谢和俊通过修改程序，在观测仿真模拟中考虑了云层中铅垂方向上冰晶粒子性质的不均匀性，并发现加入这个新特性对于仿真结果有显著的影响。同时，加入这个新特性还有助于改进仿真模拟的合理性，突破了国外在该领域固守的使用单一冰晶粒子形状进行仿真模拟的传统。基于这项工作，谢和俊向顶尖期刊《地球物理研究杂志》投出了处女作。论文在审稿期间修改两次，历时半年最终得以发表，并收获了审稿人的高度评价，称该研究“将为散射辐射传输领域的研究做出重要贡献”（It will provide a significant contribution in the field of scattering radiative transfer）。

核心算法纠错

谢和俊的论文参考了欧洲气象卫星组织（EUMETSAT）研发的快速辐射传输散射模式RTTOV-SCATT。在修改论文的过程中，还发生了一个插曲。他两次意外发现了该模式RTTOV-SCATT中的错误。RTTOV 目前广泛应用于各国的数值天气预报，包括欧洲中期天气预报中心、英国气象局、日本气象厅和中国气象局等。他没有迷信权威，而是反复推导公式进行测试和验证，还撰写了长达7页的算法描述和敏感性测试报告。

这两个错误，一个是程序功能实现上的错误，一个是云雨区辐射传输核心模块算法上的错误。后者埋藏了整整16年无人发现，基于此错误算法的研究数据也可能存在误差或错误。随后他向开发者国际著名云雨区卫星资料同化专家、欧洲中期天气预报中心的Alan Geer博士进行了反馈和汇报。Alan Geer找到了多年前的研究笔记，亲自推演公式证实了谢和俊的发现是正确的。

Alan Geer在算法修正敏感性测试报告中标注该算法错误由谢和俊发现

 “敢为天下先，青年万岁”，“一位浙大大气科学系本科生发现并解决了RTTOV_SCATT中的一个大bug，从公式推导到程序实现，非常了不起”，韩威老师高度评价了谢和俊的工作，“核心技术就是这样一点一滴干出来的”。

立志从事科研，服务国家重大需求

问起谢和俊取得如今的成绩的关键是什么？他腼腆地笑了笑说，这与大学四年自己的坚持不懈和老师们的教导分不开，“毕磊老师常常教导我‘不应只停留在会用现成的软件运算得到实验数据这一层面上，基础研究非常重要，要深入了解核心技术，庖丁解牛，才能做出创新性的工作。我国卫星资料同化核心技术研发迫切需要人才，我将来要为国家气象领域的‘芯片’--数值天气预报的发展做贡献。”他立志通过深度融合基础理论和实际应用，服务国家重大需求。

谢和俊的学习经历也是学院全员全程导师制培养的一个缩影。学院为每位本科生都配备了一位专业老师作为导师，提供思想、心理、学业、科研、职业规划等多方面的指导。同学们也可以申请更换导师从而参与不同方向不同层次的科研活动。学院还会适时引入外部导师或海外导师参与指导，学生科研活动逐步从单一到复杂，从基础到前沿，从国内到国外，促使他们树立远大理想并做好人生规划。谢和俊也正是因为在本科阶段就有了导师作为科研的引路人，才得以取得今天的成果。

导师毕磊与大气科学系本科生的日常见面会

数值预报因计算机、卫星观测和信息技术的进步处于飞速发展阶段，有着广阔的研究前景。进入博士阶段学习的谢和俊开始了新的研究课题，即如何将电磁散射技术的前沿研究与数值预报相结合，自主研发雷达观测算子。

追求真理道阻且长，严谨求实、勇于创新尤为重要。希望谢和俊能一直在科研路上乘风破浪，扬帆远航。

文/卢晓宏 邵丹蕾

图/毕磊