早上8点,太阳还未升起,阿勒泰地区气温降至零下40摄氏度。
套上防寒衣物,国防科技大学气象海洋学院副教授刘西川带领团队直奔山口。
“一定要注意安全!”出发前,当地气象局工作人员再三叮嘱。
此次外场观测试验的对象是风吹雪。仪器架在风口,大风把地上厚厚的积雪吹到天上,漫天飞舞,风像刀子一样,刮得脸生疼。顾不上手脚冻透,大家把握时机,轮流观测。两周后,团队如愿拿到连续、完整的观测试验数据。
这是刘西川和团队深入外场观云测雨的缩影,在仪器的点点荧光中,他们集智破解雨雪背后的气象“密码”。
国家优秀青年科学基金获得者、校级示范教学团队带头人、博士生导师……40岁的刘西川步履匆匆,穿梭于讲台、实验室和试验外场之间,他的故事,是一部胸怀使命担当、自主创新、潜心育人的鲜活教材。
PART 01
走自主创新的“险途”——
“我们必须研制自己的仪器”
长期以来,高端气象观测仪器依赖进口,不仅成本高昂,更在核心技术与数据安全上受制于人。
“我们必须研制自己的仪器。”从本科到博士都专攻大气探测的刘西川,立志要闯出一条气象仪器自主研发的道路。
经过无数个日夜的攻关,团队创新性提出单帧多曝光成像测量方法和多目立体视觉成像方法。与传统翻斗式雨量筒只能记录降雨总量不同,它们就像“火眼金睛”,能精确捕捉到雨雪的瞬态微物理特征,清晰“看”到每一个雨滴、每一朵雪花的立体结构和运动轨迹,这些恰恰是理解降水发生发展机制的核心所在。
作为一种全新的技术体制,团队自主研制的降水瞬态微物理特征测量仪被纳入最新版世界气象组织《气象仪器与观测方法指南》,标志着我国在自主气象仪器领域取得新突破。
“哪冷哪下雪我们就去哪儿。”刘西川的足迹遍布阿勒泰、呼伦贝尔、白城等极寒地区,只为验证仪器的可靠性并获得珍贵的极寒环境观测数据,
如果说光学测量是“精准点杀”,那么刘西川致力于攻克的另一项技术——微波链路降水测量技术,则是“广域感知”。
2012年,北京遭遇“721”特大暴雨。
一大早,博士研究生在读的刘西川接到导师高太长教授的电话:“能否利用手机信号测量降水?”面对这个奇思妙想,刘西川大胆接受了挑战。
手机信号本身波动很大,要从中精准分离出由降雨引起的衰减,对算法的精度要求极高。项目初期,试验结果充满噪声,有用信号微弱到几乎被完全淹没。
有人打起了退堂鼓:“理论上不可行,技术上行不通。”但刘西川始终没有放弃,从高频到低频,从近地面到星地链路,从视距到非视距,他带领团队精心设计正演模型,反复优化反演算法。
经过十余年的发展,团队系统突破了基于微波链路、星地链路、手机信号等泛在信号的降水感知方法,开发出我国首个大规模微波链路测雨网络,相当于将城市中密布的通信网络,变成一张张无形的“雨量计”,从而实现降水的低成本、高时空分辨率监测。
前不久,刘西川受邀向世界气象组织介绍微波链路降水测量技术,获得专家一致认可,这一极具前景的大气探测新方法,正被写入世界气象组织2050愿景,为未来全球降水观测和防灾减灾提供了“中国方案”。
PART 02
做托举团队的“云梯”——
“我们倡导‘集体作战’”
看着青年教员谢海玲走上校级试讲台,刘西川比她还紧张。
每周磨教案,半年传帮带,历经室、系、院多级试讲,谢海玲终于迎来了最后一关。
“恭喜你通过试讲!”掌声响起,刘西川的眼神里,有对个人的肯定,更有对团队的期许。
年轻教员“上台”前都要经过这番磨砺。刘西川2014年留校任教后,正是在老一辈专家教授一路倾囊相授下一路走来。
“个人的力量终究有限,唯有薪火相传,方能成就气象事业的森林。”刘西川意识到,年轻教员想要跨越“入职关、教学关、科研关”三座“大山”,团队的托举至关重要,他开始思索如何打造一个能为年轻教员提供助力的平台。
2023年,以《大气探测学》课程为核心,刘西川牵头组建了校级大气探测课程群教学团队。
“我们倡导‘集体作战’。”团队内部建立“传帮带”机制,定期开展教学法研讨、集体备课和试讲点评。
平日,小到如何和学员课堂互动,大到课题研究方向的选择,大家都愿意和刘西川探讨交流,刘西川也毫无保留地分享自己的经验和想法,帮助年轻教员快速成长、脱颖而出。
某年,呼伦贝尔,强冷空气来袭。牙克石市图里河镇出现极端最低气温——零下46摄氏度。
讲师曾庆伟被团队委以重任,牵头组织极寒观测试验,多方合力突破工程技术难题,当完成所有仪器的安装调试工作,设备陆续传回试验数据。有人提议:“庆伟,给我们讲讲你代职上西藏的事吧!”“那是屋‘极’,咱们这是冷‘极’,暗示什么工作都要做到极致啊!”曾庆伟说。
心往一处想,劲往一处使。这个充满活力和追求极致的团队,已经成为人才成长的沃土。
短短4年间,团队从最初的6人迅速发展到17人,10人次获评校院两级教学质量评价优秀,4名新入职年轻教员一次性通过学校教学试讲,涌现出国家级青年人才2人、省部级青年人才12人次的“人才集群”,团队也荣获2025年校级示范教学团队,主建课程获评2024年军队精品课程、2025年湖南省精品课程思政示范课。
这些亮眼的成绩,正是刘西川“团队托举”理念的最佳注脚。
PART 03
践为战育人的使命——
“理论学习要落到具体实践应用上”
翻开2023级硕士学员石家屹的毕业答辩PPT,一张地图格外引人注意。
地图上,布满他深入外场实地观测的照片和分析数据,最上面有行字:15次赴多地开展设备调试和外场观测。
“下载别人的数据固然能快速发表文章,但实地观测才能获取第一手资料。只有从源头创新研制仪器,亲自开展试验,才能真正发现新现象,揭示新规律。”导师刘西川的话,石家屹一直记在心里。2次奔赴呼伦贝尔的雪原、2次蹲守在阿勒泰的风口、4次赶往烟台的海岸……两年半的试验足迹,就是刘西川践行为战育人使命的行动轨迹。
讲台上,刘西川是“教学标兵”,他主讲《大气探测学》等本科、研究生课程,培养学员数千人次。建设中国大学MOOC课程《大气探测学》,将优质教学资源辐射全国。
“理论学习要落到具体实践应用上,才能转化为胜战能力。”刘西川紧密结合保障需求创设教学情境,紧贴观探测工作实际设计教学任务。他主导成立了“小气象台”,定期组织学员到观测场中架设仪器、维护设备、收集分析数据。
为了让学员学懂学透知识点,刘西川设计了仪器研制类项目式教学,结合课程内容置办了满满几货架的测量仪器,学员在课堂上可以一边听讲,一边动手拆装、调试仪器,查看内部结构和工作机理,锻炼工程实践能力。
刘西川指导的学员中,涌现出湖南省优秀博士、硕士学位论文获得者。在2025年首届全国大学生气象科技创新大赛中,他指导的研究生团队斩获研究生组唯一一等奖。
从校园走向战位,很多毕业学员还会定期联系刘西川,询问仪器怎么用、观测场怎么建。某部观探测比武现场,刘西川从授课辅导到裁决判定,全程深入一线演示操作仪器、给一线官兵传授新技术,解决实际问题。毕业学员刘志田感慨:“刘老师教给我们的,远不止观云测雨的本领,更有追风逐雨、制胜无垠疆场的豪情。”
年终岁尾,刘西川又一次带领学员踏上了前往外场观测的征程。冬日的暖阳穿过云隙,轻轻洒在他们专注的面庞上。云层深处,还有更多的气象密码,等待着他们去解读、去点亮……
短评
自主创新锻造“海天”利剑
气象海洋学院政委 张 超
自主创新是履行强军首责、打赢现代化战争的核心驱动力。刘西川始终坚守观云测雨专业领域,矢志创新、为战育人,展现出新时代军队科技工作者的卓越风采。
锚定战场,保持创新定力。他瞄准极端环境和未来战场需求,带领团队自主研发多型光学降水测量仪器,支撑我国云降水测量技术实现了高质量、跨越式发展;聚沙成塔,凝聚创新合力。他倾力托举团队,牵头组织校级大气探测课程教学团队,建立传帮带机制,帮助年轻教员跨越“入职关、教学关、科研关”三座大山,成长为国家级、省部级青年人才;为战育人,激发创新活力。他始终坚持科教融合,成立“小气象台”,推行项目式教学,引导学员扎实做事、踏实为文,锻造出一批批实力过硬的“海天利剑”,擦亮了新时代自主创新的“海天名片”。
面对新形势新任务,我们必须深刻洞察科技之变、战争之变、对手之变,积极识变应变求变,牢牢掌握自主创新主动权,进一步保持定力、凝聚合力、激发活力,加快新质战斗力建设,打造国家和军队气象海洋领域人才培养重要基地、科技创新重要力量和战略发展重要智库,为实现建军一百年奋斗目标提供强有力的人才与科技支撑。