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韩舸:CO₂探测激光雷达

发布日期:2015-11-18 09:13:48 阅读次数:[4950]次 作者:

核心提示:核心提示:韩舸博士以自己的研究方向为主题,介绍了大气CO₂探测的背景、技术发展和难题,分析了CO₂-LiDAR样机的发展趋势,分享了自己的科研及论文写作经验。

文字:王彦坤、郭丹  摄影:幸晨杰

>>>人物名片

韩舸,测绘遥感信息工程国家重点实验室2012级博士研究生,现任教于武汉大学国际软件学院,在国内外期刊发表论文16篇,其中SCI检索10篇(第一/通讯作者6篇),曾获光华奖学金和博士研究生国家奖学金。研究兴趣包括大气遥感、激光雷达、数据挖掘等。

  >>>报告现场

   11月13日,韩舸做客GeoScience Café112期学术交流活动。气候变化越来越多地被人们关注,CO作为引起气候变化的重要人为正辐射强迫因子,对它的研究也显得越来越重要。报告中,韩舸以自己的研究方向为主题,介绍了大气CO探测的背景、技术发展以及研究中的难题,回顾了目前已有的CO-LiDAR样机,分析了其发展趋势。最后和大家分享了自己的科研论文写作经验。

大气CO探测:任重而道远

韩舸首先介绍了大气CO探测的背景。工业革命之后,化石燃料的大范围使用,改变了地球原有的碳循环,人类活动使得生物圈、岩石圈中的碳释放到大气中。自从1958年在夏威夷建立第一个高精度大气CO浓度的地面检测站以来,半个世纪的测量数据显示,大气中CO的含量逐渐上升,在近十年甚至呈现更快的增长趋势。

高浓度的CO在地球表面,“就像一层厚厚的被子”,导致地球净收入能量上升。能量平衡被打破后,引起了气候变化和全球变暖等问题,表现为:海平面上升、极端气候加剧、农作物营养下降等等。

为了应对这些变化,国际上的科学家们达成了统一认识:将全球气温上升限制在2℃。因此,理清全球碳源/汇,提出合理的解决方案,以应对气候变化带来的挑战,成为世界性难题之一。 

研究表明,约有一半人类活动释放到大气中的CO莫名其妙地消失了,这说明我们现有的碳汇机制模型存在缺陷。依据这样的模型制定节能减排措施并不能彻底解决问题。针对这一问题,科学家提出,通过更稠密的大气CO点(柱)观测、时间连续的大气CO廓线观测,为大气模式模拟提供充分的限制条件。

接下来韩舸向我们介绍了大气CO探测的发展历程,对比分析了In-situ测量、被动遥感测量(OCO-2、TCCON)、主动遥感测量(Raman激光雷达)、差分吸收激光雷达的优缺点。然后,他详细介绍了现在主流的大气CO探测技术差分吸收激光雷达探测的研究现状、技术难点以及发展的前景。最后,韩舸对CO差分吸收激光雷达的发展及现有的观测样机做了简单的对比分析,让现场的同学了解了我国以及国际上CO差分吸收激光雷达的技术现状。

如何“封神”:谈论文写作经验

韩舸用幽默风趣的语言,从文献阅读、论文写作到最终投稿,分享了自己科研论文写作的一些经验。

首先,任何论文的写作都要从阅读文献开始。但是文献的阅读并不是毫无目的的阅读,要有针对性、有目的性地读。总结下来有以下几点:

一、要优选近三、四年的文章,最好是近两年来毕业的博士论文,因为这样的文章比较完整,而且要注意期刊的级别、引用的次数等。如果自己的研究方向明确,可以订阅相关方向的牛人的文章,以便于最快获得最新的资料。

二、为了提高文献阅读的效率以及质量,在阅读的时候按照标题、摘要、结论、图表、正文的顺序筛选阅读,避免不必要的时间浪费。

三、好记性不如烂笔头,看文章时要学会做笔记,要善于总结别人的方法、创新点,不仅了解别人做了什么,还要考虑别人没做什么,以便寻找自己新的突破口。

四、多多了解校外目前的研究现状,确定自己研究领域亟待解决的问题,总结感兴趣领域内尚未探讨过但很有意义的课题,总结争论性很强的问题,反复比较研究方法和结论,从中发现切入点。

接下来,韩舸介绍了论文写作的技巧。他指出,做实验写文章之前,必须想清楚自己的文章能不能发表?发表在哪里?指出写文章的关键在于结构完整、思路清晰、概念清楚、层次清楚、表达清楚。写英文文章时候,建议少用长句,多用短句,加强文字功夫。同时,文章中要体现出自己的“新意”,充分展现自己的新技术、新方法、新资料、新发现。他用幽默风趣的语言、形象的比喻向大家介绍了论文题目、摘要、引言、图标、结论、内容的撰写技巧:

1、论文的题目要精简、突出主题、抓人眼球;

2、摘要要简洁精炼,结构清晰,按照研究主体和目的、主要方法和过程、结果和意义的顺序依次进行;

3、引言部分要突出自己研究的重要性,引用高质量的文章,并能够准确描述研究现状、成果,并清楚指出其中存在的不足及现在的需求,保持鲜明的层次感和极强的逻辑性,分析过去研究的局限性并阐明自己研究的创新点;

4、文章中要详细介绍研究区自然、社会条件,并详细注明自己(仪器)参数、原理、数据处理过程等,并对自己的数据来源和观测手段描述清楚。要注意使用过去式,尽可能按实验的先后顺序描述;

5、论文的结果部分要客观真实,简明扼要,准确无误,要充分使用图表等表达方式;

6、讨论部分从多个角度开展,说理要有根据、问题要讲清楚、讲透彻。显示作者研究问题的深度和广度,突出自己研究的创新性,体现出显著区别于他人的特点;

7、结论部分要严谨,总结全文,展现自己的不足以及未来工作的展望;

8、参考文献要罗列出重要的文献,但并非越多越好,要高质量、近些年的文章。

最后,韩舸向大家介绍了投稿的一些技巧。介绍了一些了解期刊的好网站,根据实际情况,合理选择期刊。文章投出前要多次修改,避免语言表达等低级问题。遇到大修的情况,不要慌张,认真修改,充分尊重审稿人意见,认真修改。他指出,只要自己敢创新敢写,充分采纳审稿人的意见,认真修改,文章一定会被录用。

通过韩舸一个多小时的报告,现场同学受益匪浅。不仅了解了大气CO探测的背景、技术及发展前景,而且学到很多科研论文的写作技巧,对自己以后的研究和论文的写作有很大的帮助。

>>>互动交流

观众A我们武汉大学做的CO2探测激光雷达样机的优势在哪里?

韩舸:我们样机的优势在于物美价廉,相比其它一些昂贵的机器,我们可以在有限费用的情况下,在任何一个国家购买材料组装一台满足观测精度要求的样机,并且针对全球CO观测我们还要组网观测,需要大量的样机,从费用上我们有很大的优势;我们不能否认我们的精度略低于国外的一些先进的设备,但是我们的设备也是满足精度要求的,并且可以对外出口,而国外的设备有一些关键的部件是不容许出口的,只能他们自己做。

观众B:相同的土地利用类型(如:森林),上面的CO2浓度类似吗?

韩舸:它其实跟纬度有关,高纬度和赤道的植被CO 吸收能力是不一样的。我们普遍认为植物光合作用和呼吸作用的CO含量是1:1的关系,其实不是1:1,因为我们现在没有一个很好的测量方式,不知道它真实的空间变化趋势,所以它真实的比例关系还有待证明。

观众C:我所知的激光雷达是测距的,而您说的激光雷达是测量CO2浓度的,两者之间的原理有什么区别?

韩舸:据我所知激光雷达测距是基于飞行时间或相位信息,而大气探测激光雷达偏重于根据回波能量的变化程度来测量大气的一些参数。

观众D:才师兄说,审稿人看完的引言部分就已经基本能断定你的文章能不能被录用,那么对于引言中的参考文献,每篇都要说出它的有点和不足,而且不足之处要很委婉的说出来,但是有时候看一篇文章非常好,而且又找不到缺点,那么这篇文章是不是不应该放到这里?

韩舸:这样的文章很好,需要引用。我之前也说过,引用的方式有很多种,这个可以放在前面写的研究背景以及好的研究结果里面。

观众E:平时看文献一定会有受到别人的启发,有一个idea,这个时候是做实验呢还是暂时记录下来

韩舸:我的感受是跟你刚开始是一样的,每看一次文献都受一次启发,有做实验的冲动,而且真的犯过这种错误。有次看别人做的东西,用C语言将别人的算法实验了,最终发现真的不是自己想的那回事。劝大家一定要是从二区以上的论文来构思你的想法,这种构思出来的想法才比较有价值,而且我觉得由一篇论文去构思一个想法是有点不现实的,除非你有很强的洞察力,不要看了几篇文献就构思一个想法,因为有时候别人给你的展望是根本不可行或者要花费大量时间的,这样是得不偿失的,所以说,一定要大量的阅读不同人的文献,如果大家都有意无意的暗示了这一个问题,那么你就可以认真考虑这个问题是否可行了。

观众F:兄,我英文不是很好,那我写文章是先写中文再翻译成英文还是直接写英文?

韩舸:如果要投英文期刊的话,我建议写直接写英文的,刚开始写都比较困难,但是如果你过了这个坎,对你自己的提升是很大的。

韩舸讲述自己的科研之路

现场观众认真聆听报告

武汉大学CO 探测LiDAR样机结构图

武汉大学CO 探测LiDAR样机

现场观众积极提问(一)

现场观众积极提问(二)

韩舸(中)与GeoScience Café团队成员及部分观众合影

                     (编辑:肖珊)

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