2024年，我国的大气科学学科走过了百年历程。2024年9月回到南京大学参加南京大学大气科学学科创立100周年庆典，我的思绪一下又回到了上世纪九十年代初读博的难忘经历。我从1991年9月进入南京大学大气科学系气候学专业攻读博士学位，在傅抱璞先生指导下攻读博士学位，到1994年10月进行毕业答辩，距今已30多年了。今天把自己的读博这个经历分享给大家，其中很多事情放在现在可能都是无法想象的。
南京大学大气科学系成立100周年（/nju/smu_www/info/1055/378131.htm）
1. 入学考试
我硕士毕业后在合肥农经学院参加工作以后，每年只有40学时的课程，工作非常轻松。也曾被派出参与过大别山扶贫工作，但我当时觉得这些都不是长久之计，一定要考博士才有出路。
我一共参加了两次博士生入学考试。第一次报考是在工作两年以后的1989年。我的成绩是合格的，但系里有定向生指标的要求，因为我工作过，就要我确定一个毕业工作单位。当时也不会变通，加上一些特殊情况，等到我六月去学校问情况时，招生已经结束了。很遗憾错误了这次入学的机会。
第二次报考是在1991年，当时孩子才半岁。对于考生最大的绊脚石是外语，外语首先是考听力，我确信我明白了其中一道题，这题的关键词是precipitation（降水）。我感觉学气象的会很快明白这个词，但其他专业的未必了。我印象中，1991年，南京大学总共录取了80多名博士生，而招生指标却有120人，大气科学系（即现在大气科学学院）包括我在内共录取了2人。
我的考博面试并不难，但是我的导师傅先生的一个问题给我留下很深的印象。他问：山地小气候是在南方差异大，还是北方大？我没有思考过这个问题，就说：应该是南方大。他问：为什么？我答：因为南方纬度低、太阳辐射比较高。大家都笑了。他解释道：北方太阳高度角低，不同坡面受到的太阳辐射差别大。
我报到时傅抱璞先生请求系里的秘书把我跟同学分在一个宿舍。但是也未能如愿，我跟化学系的两位学生同住。我理解老师的用心，那是希望我有更多讨论的机会，此后我也更加留意了。
2. 上课
(1)专业课，有傅抱璞先生上的《小气候》，教材是由前苏联翻译的小气候专著。书上的数学表达式很多，傅先生还附带了一个笔记本，上面密密麻麻写满了公式的推导，因为书上限于篇幅，书上的推导过程都是简化的。我借了先生的笔记本，要完全弄明白，要花很多的时间。由于大学时候学过《小气候和农田小气候》，对于这些内容还算有些了解。这些课程都是学生根据自己的兴趣，选择花多少时间。并没有在考试上并没有多大的要求。
(2)我还选修了赵鸣老师的《边界层气象》，给我印象最深刻的是，他用了一两节课的时间，给出了边界层中Ekman层中的一个解析解（应该是在中性条件等假设以后可以得到的）。写了满满一黑板，最后他说，现在有了计算机这些都不需要了，后面我是感兴趣才在暑假中做了这些推导。
(3)还有钱永甫老师的《大气问题的数值模拟》，让我对气候模式和解法中的问题有了直观的认识。
(4)对我有很大影响的，还有卢其尧老师。他翻译过经典教科书《植被大气相互作用-原理》，在农业气象界有很大的影响。
这些课程都提升了我随后开展研究时对理论模型和研究的理解，以及掌握相关技术方法的能力。
3. 外语
南京大学注重博士生外语水平的培养，当时还要求学习第二外语，我在硕士期间学过日语，很幸运可以免修，节省了不少时间。英语课除了外语系的资深老师授课外，还聘请了编辑出身的美国外教，上课就是给我们天南海北地说。有一次他讲到电影《飘》，想不起来女主角的名字，我的座位在后边，离得太远，后悔没有大胆地告诉他：费雯丽（Vivien Leigh）！
毕业前需要通过专业英语的测试，两位教授给我做口语的提问。做气候模式的老师对作物模型也充满好奇，我从气候专家能听懂的角度，用英语解释了作物模型输入的气象，输出的是作物生长和土壤状态，它是一维的，即土壤-植物-大气。而气候模式是三维的，通过动力学过程使得气象要素随时间变化而变化。
4. 研究工作
（1）研究选题
我入学以后就从研究生院拿到了学生手册，看到要求半年内完成开题，当时感觉时间是很紧张的。实际上后来根本没有这个流程，但是选什么题目还是费了很大心思。我找导师傅抱璞先生商量，他说：“我只指方向，不指题目”。他的意思是我要继续做农业气象，但是做什么怎么做那是我的事情。他又说：“别人做农业气象都是“拼盘”，做气象的加点农业或者做农业的加点气象，这都不是农业气象。你要把农业和气象有机地融合起来”。他还说：“研究生的选题，跟做科研还不一样。只能成功不能失败，做科研失败了可以从头再来。读研究生就没得时间了”。
起初我对农业气象还是有抵触的，因为跟主流气象学科相比它的经验性太强，“豆芽（积分）”太少。我想做模拟植被-大气相互作用，也想做微气象模拟。但是思考和了解一段时间以后，还是面对现实：做农业气象更加顺手。
那个时候的老师也坐班，每个学期我会到傅先生家两三次。我每天的生活就是“宿舍、食堂、图书馆”三点一线。我知道我应该广泛阅读气象、地理和生态领域的学术论文和著作，系图书馆有为数不多的英文期刊适合我看，其中包括Agricultural and Forest Meteorology。我对国外研究进展的了解，主要是通过生物系图书馆的生物学文摘（BA）。由于经费有限，我没有复印过一篇文献，多数也只能看到摘要，都是手抄下来。这样对国际上关于作物产量和环境关系的研究进展也有了一定的了解。
（2）研究条件
读博前两年，工作条件可以概括为三无：无实验、无数据、无电脑。如果再加一个“无”的话，就是无办公桌。听同学说，到三年级老师才能够买计算机时让我们去做计算。我的师兄和师姐（但我从来没有叫过他们，因为他们比我年纪小）跟老师商量，能不能给我们买一台电脑，但是无法满足。有幸在一年级的时候老师安排我参与一个项目，需要做苏南水稻产量和气候关系的分析，我获得了系里计算机房大约20-30个小时的机时。我先找到苏州水稻产量数据，又到江苏气象局买了点气象数据。然后就是选择不同时间长度的光照温度降水因子，编一个逐步回归方法建立气象因子和水稻产量之间的相关关系。这个工作用现在的软件如SPSS一会就算完了，但是那时候要自己编程。当时遇到两个问题，一个是农业气象研究中，把作物产量划分成趋势产量和气象产量的叠加，并用各种拟合分离出气象产量。选择不同方法都有人为因素的影响，我用当年与前一年的产量差值与同期的气象要素做相关分析。这样又产生另一个问题，每年产量只有一个，天气状况每天不同，如何构建产量和气象要素的关系？这样需要在不同尺度上构建光照、温度、降水等要素的平均值，并分辨作物产量敏感的要素及对应的时间。
每次上机前，我每次都要仔细检查代码，尽量避免出错浪费时间。也想好各种预案应对出错后如何解决。所以我每次大概就用一个小时，然后关机走人回去思考。几年后我到了上海植物生理研究所做博士后，合作导师王天铎先生说要给我买台486，我们俩骑着自行车去选电脑，我是多么开心啊！开始几天，中午吃饭，我看到计算机的屏幕保护，我就要立即把它关机，否则会生出浪费机时的愧疚感。到了博士三年级，我跟计算中心商量在他们那里做计算，他们很爽快同意了，这次是大型计算机不是微机，机时不再受限制。
（3）论文
刚入学还不到一个月去湖南张家界参加傅先生主持的山地气候会议。《地理研究》编辑部主任是南大校友，他约我们几个学生谈话，鼓励我们写论文。我受到很大的触动，就把硕士论文的主要内容按照期刊的格式修改，投了地理研究，即《大别山南麓柑桔低温冻害模型研究》（1992年）。当时硕士论文的要求就是达到国家级期刊发表的水平，我并没有想到要发表。作者只有我一个人，也没加我的硕导和导师，当时的风气不似现在这么看重论文。
1991年10月在张家界参加“全国山地气候资源与开发利用”学术会议（右二傅抱璞先生与博士生于强右一，左二孙汉群，左一齐瑛）
在傅抱璞先生门下，太阳辐射的问题是最基本的知识和起点。傅抱璞先生在上个世纪五十年代就用计算尺给出了太阳辐射随坡向和坡度的变化规律，让人耳目一新。他提出了一个最热坡度的概念，就是说太阳辐射高于和低于这个坡度，太阳辐射（天文辐射）都是下降的。现在可以通俗地表述为：太阳能板放在哪个坡度能接收到最多的直接太阳辐射？
有一天，我在系图书馆的新书架上，看到中国科学院地理资源所朱志辉等老师编著的《地球表层辐射研究》。这本书非常系统和厚重。我如获至宝，与同学一起翻阅。令我们感兴趣的是是否存在最热坡度的理论表达式？我以南北坡为例推算出太阳辐射的解析式。随后我写了一篇《辐射日总量的最热坡度解析模式及其全球分布规律》，交给傅先生，他几天后说了句，推导没有问题。我就投了《地理研究》。但是过了很久没有收到编辑部的回复，我又改投到《地理学报》。很快地理学报编辑部给傅先生打电话，说编委会上知道这个稿子已经被《地理研究》接受了。我们后来商量决定发《地理学报》（1994年）。
这个工作没有使用任何数据，全部工作都是理论推导，它需要考虑全球不同纬度和季节的变化。投稿以后编辑没有提出修改意见。发表后，系里一位长期做太阳辐射的老师，对某些结论有疑问，如为什么一些地区夏季的北坡会存在最热坡度。我们在黑板上画图解释讨论，在一定条件下，北坡日照时间长，加之太阳光的入射角也不太低，日辐射总量会比较高。这些经历加深了我对做理论分析工作价值的认识，对我今后的研究工作也有很大影响。后来我又做了植物生理生态模型，应用光合作用-蒸腾作用-气孔导度模型，对叶片上的水、碳和能量交换做了理论分析。直到现在，我仍然习惯发表一些理论研究的论文，后来有些工作出版在了专著《Vegetation Dynamics》上（剑桥大学出版社2016）。
（4）宝贵的数据
巧妇难为无米之炊。我想起了南京信息工程大学（原南京气象学院）农业气象系老主任和创始人冯秀藻先生。他曾说过1980年前后他领导的杂交水稻地理分期播种实验，是前无古人后无来者的，工作量非常之大。我到他家说明来意，他爽快地给我写个便条，让我找姚克敏老师。我拿到这个数据真是欣喜若狂。我跟傅先生要求复印一份，他也欣然同意，大约花了30块钱。后来我把这份数据带到上海、北京，也有学生还在用来做物候模型的检验。最近发现在网上旧书中可以买到了，真是神奇！
博士论文中使用的水稻分期播种实验数据集
（5）水稻光温模型研发
做气象的人，模式（模型）是基本工具。农业气象大概就是用作物模型。那时候也没有互联网，有一些翻译荷兰作物模型的书，上面的模型代码也没处要，还不如自己写一个方便。我当时的想法就是对于水稻来说，不考虑水分胁迫，也不考虑养分亏缺，这样就可以写一个水稻生长与光温条件关系的模型。虽然是简化了的内容，但是光照和温度的影响也涉及很多过程，相当复杂。作物模型逐日计算已经很细致了，但是对高温和低温的胁迫就不那么直接。必须从小时尺度计算，首先做太阳辐射和温度的逐时的插值，太阳辐射在冠层中的分布，光合作用、叶面积指数和干物质积累，以及物候期等。每个模块的构建过程都可以写一篇论文，有阶段性成果，最后就可以组合成一个完整的水稻生长模型。
我在床头放了一本数学手册，放松的时候就翻翻上面的公式，觉得特别有趣。在做温度日变化差值的时候，我想用样条函数。气象数据中每6小时有记录，即02、08、14、20h，但这还不够，再加上最低、最高温度，并取极值条件就可以算出逐小时的温度。此外，还需要假设最高最低温度的出现时间，这又跟太阳日出日落时间有关的。
作物的干物质积累呈S型曲线变化，通常用Logistics公式去拟合。但这个公式仅仅是时间的函数，我试图把Logistics曲线中加入生物量高低限制因子，这样对于地理分期播种的各种气象条件下的生长过程都可以用统一的公式模拟。后来这个工作发表于《生态学报》（1996年）。
作物冠层接受光照的情况可以看成是一种坡面，以此可以来估算作物株型与受光的关系及其随纬度的变化，以及作物光合作用的计算。育种学家提出株型育种，提出用直立株型在群体光合上优于披垂型，因为可使得光照在冠层内分布更均匀。我后来在博士后工作期间，从理论上分析了在高低纬度地区应用直立型株型的增产效果的差异。这项工作后来在《作物学报》上发了模型和验证论文两篇（1998年）。多年以后，在荷兰访问研究期间，又把水稻产量统计分析的工作发表在International Journal of Biometeorology上（2001年）。
博士论文答辩以后的一段时间，也很无聊，我就想起了继续做三峡气候的工作。在1991年张家界的会议上，老师们回忆了在南京大学的难忘时光。1958年，国家就有三峡工程的动议，南京大学气象系响应国家号召，老师和学生们在三峡开展了几个月的小气候观测研究。大家觉得有趣的是，学生们都住在临时搭建的草棚中，男女生住在一起。傅先生说，有位女生胆小，还不能睡在边上，要睡在两位男生的中间。他们还把节省下的粮票捐给当地的群众。
我向傅先生提出使用三峡小气候观测数据的想法，他给我写个条子，我去资料室拿到了这些尘封了几十年的材料。它不是枯燥的数字，它呈现出的是鲜活的生命和精神。他们当时自办了报纸，有图画、有诗歌。他们在想象着高峡出平湖的壮美图景。翻阅那一页页的数据，我如同在跟他们这些前辈们对话。由于时间的关系，我写了一篇《三峡气候的初步研究》，发表于《湖泊科学》。因为据我所知，这些数据从来没有发表过，我做这一点点工作，仅仅是表达对那个时代的学长们深深的敬意。
1993年，在济南召开了一次农业气象的会议，征得傅先生同意，我很兴奋地参加了这次会议。第一次远远地见到中国科学院上海植物生理所的王天铎先生。那次还有一位来自美国的专家，王先生给他翻译并主持讨论。王先生说话铿锵有力，英语非常流利。当时我和他的博士生住一个房间，了解他的为人和课题组的情况，不由心向往之。
参会的还有很多来自中国科学院地理资源所的老师，不少也是南京大学毕业的前辈。有的报告是在中国科学院禹城综合试验站做的，有关小气候、水面蒸发、作物水肥胁迫等实验设施，非常壮观。会后很多人去参观，回来时赞口不绝。没想到，四年以后我担任那里的研究员和副站长。
5. 毕业答辩
大家都知道南京大学是最早把SCI引入考核机制的。我在校期间就听过有关SCI写作的讲座，但没有在意。直到博士三年级开始，才得到消息：我们地学类的博士毕业需要在一级学会主办的学报发表论文，如《气象学报》、《地理学报》等，当时的压力陡然增加了。领导开会以后就出国了忘记传达给大家。有的同学当年没有拿到学位，本来要去的单位也泡汤了，轮到我这里是最紧张了。
论文写作都是用400字的方格纸手写的。我喜欢写作，写大论文并不觉得吃力。如果是小论文，就从邮局直接寄给编辑部。大论文写好以后，就要交学校印刷厂付印。论文则是铅字油印的。厂里先安排一位打字员，我和她对接。打字员打得飞快，错误也很多，尤其是公式。我校对以后，她用涂改液覆盖，然后再把这一页卷到打字机上对准位置修改。这个过程相当麻烦。
邀请了王天铎先生做答辩主席，给他寄了一本。他从上海过来，答辩后把论文给我。上面写满了修改和建议，文字错误也非常多。按照规定，我给北图寄去了三本学位论文，这些错谬永远无法改正了！
博士生绝大多数三年毕业，我实在来不及，申请推迟半年。我的答辩确定在1994年10月，正好是我32岁生日那天。答辩结束以后，他就带着我去华北平原考察，我们去了山东、河北、河南和安徽，为的是给他主持的中国科学院黄淮海项目做个总结。他给我带入了一个广阔的天地。
6. 生活条件
因为我硕士毕业后工作过4年，我的博士生助学金为119元，在校期间导师发放30元的津贴，寒暑假没有，这样还比一般同学高一些。当时社会上有个口头禅，穷得像教授、傻得像博士；拿手术刀的不如拿剃头刀的，造原子弹的不如卖茶叶蛋的！因此学校当时还提出在世纪末教授的工资能达到1000元，当时给我的感觉还是挺高的。
我的收入除了吃饭最大的开支就是回家看看孩子的路费。从南京到合肥乘坐大巴是比较方便的。南京大学鼓楼校区步行就可以到鼓楼汽车站，车费大约21块钱。我多数情况还是坐公交车到中央门汽车站，就是因为车费可以节省2块多钱。当时我也想到做个家教或者导游之类的兼职，但总体上还可以支撑。有一天空军气象学院的同学过来，拿着一张当天的《扬子晚报》。我赶忙抢过来，随口说到：啊！《扬子晚报》，多少钱一张？同学惊讶地问道：你没有买过《扬子晚报》？我突然发觉，报纸不在我的消费习惯中，我都是在图书馆看报纸。
7. 毕业后去向
临近毕业的时候，我申请了中国科学院上海植物生理所的博士后。王天铎先生向我介绍了他参与的“攀登计划（973项目）”的内容：有关作物株型与冠层光合作用的模拟，这正是我想要做的。王天铎先生担任《植物生理学报》主编多年，从1958年大跃进中农业生产3万斤、5万斤“放卫星”的时候，就开展农业生产力的定量研究。从作物群体结构、不同层次的光分布的角度出发，计算光合作用，从理论上阐明了作物生产的潜力和限制因素。这些研究是我仰慕已久的。虽然我也收到一所知名高校的Offer，但那时候做博士后就相当于多了一个工作经历，一般是首选的。
离开南大的时候，我带着一个行李箱，第一次打了出租车到火车站。那年我已经32岁了。到了上海，因为104路电车可以直达，我又提着箱子乘坐公交车，领教了上海的下班高峰，很让人吃力。此后住上了两室一厅的博士后公寓，月工资已经达到了1000元，经济上算是彻底解放了。
8. 时代的变迁
我在校的时候，南京大学从鼓楼校区拓展到浦口校区，校报上征求新校区的路名。我投稿建议主干道之一命名为“卧龙路”，因为它紧邻龙王山又有藏龙卧虎的寓意，后来竟然入选了，但是我从未到过浦口校区。现在再去西郊的仙林校区和太湖边的苏州校区，面对宽阔、整洁的校园，看到学生们青春洋溢的笑脸，心想我曾经和你们一样年轻过，一样奋斗过。当轻轨电车直达苏州校区的东门，我甚至还有种穿越时空的幻觉。
我真得很羡慕现在的学生。他们有电脑、各种分析软件、有各种各样的数据，还有，国家留学基金每年派出上万人资助出国留学一年、两年、甚至四年。他们条件和产出是我在学生时代做梦都想象不到的。我仅仅举出最近几年在西北农林科技大学的几位优秀学生的例子。
（1）施宇博士，在读期间推荐到美国奥本大学联合培养，在田汉勤教授共同指导下，开展了生态系统碳氮过程、土地利用变化和粮食安全等方面的研究，成果在Nature Food等期刊发表，现为北京大学博雅博士后。（2）李聪聪博士，在中国科学院地理资源所张永强研究员直接指导下，开展了全球水资源可利用性和气候变化的研究，并赴澳大利亚科工组织合作研究，成果以共同一作发表在Science期刊，毕业后入选国家博新计划。（3）赵杰博士，入学后痴迷于林火对气候系统的反馈作用。后来岳超研究员从法国回来，他对林火的生态问题在全球尺度上做过深入研究。我对赵杰说，你到岳老师那里做开门弟子吧！经过多年的努力，他们成就了西农在Nature期刊上的第一篇论文。赵杰那时候管理了一个QQ群，据说有3000多人，叫做自然科学群，可见其胸怀远大。
回顾我国大气科学创建百年来的历程，看到那么多的老照片，令人唏嘘不以，感慨万千。经过一代又一代气象工作者的不断努力，自新中国成立以来，我国构建了大气科学完整的学科体系，改革开放以后逐渐走到世界学术的前沿，直到近年来创新人才不断涌现，理论成果迸发，高新技术引领发展，研究生的培养水平也不断提升。我个人于1980年考入南京气象学院（南信大），很偶然地进入了气象学的领域，此后在安徽农业大学读硕士，并在北京农业大学（中国农大）答辩获得硕士学位。从那时候算起，我在气象相关的领域学习和工作了45年。作为60后，我们的舞台正逐渐落幕。个人的经历就像长江里的一滴水，随着时代的浪潮奔涌向前，它微不足道，仅仅折射出时代发展的印记。
博士生施宇在Nature子刊发表研究成果（2022年）（https://iswc.cas.cn/xwdt/kyjz/202207/t20220725_6493370.html）
博士生李聪聪在Science上发表研究成果（2023年）（https://news.nwafu.edu.cn//xnxw/fb19f59059ea4c90b5d722885729c778.htm）
博士生赵杰在Nature发表研究成果（2024年）（https://news.nwsuaf.edu.cn//xnxw/196fb04d54d341358fe3d312b06011e3.htm）
