记者朱彧
走进国家海洋局数据分析与应用重点实验室，迎面而来的不是烧杯、酒精灯、显微镜，也不是琳琅满目的各式实验仪器，给人的感觉就是很普通的办公室。“我们的实验室里只有工作人员和计算机，我们所做的实验就是进行数据分析。”美国工程院院士、中国工程院外籍院士、实验室主任黄锷告诉记者。
今年76岁高龄的黄锷院士曾任美国国家航空暨太空总署（NASA）海洋科学首席科学家。1998年，他提出了经验模分解和希尔伯特——黄变换法（即HHT方法）。如今，该方法已在海洋、气象、地震、卫星、生物医学、金融和工程等多个领域得到了非常广泛的应用。2009年12月，黄锷院士被国家海洋局聘为局长科学顾问，并于2010年10月13日成立了国家海洋局数据分析与应用重点实验室。实验室以国家海洋局第一海洋研究所为依托，以HHT变换方法为基础，主要开展自适应数据分析方法与理论、海洋与气候系统数据分析和基于数据的海洋与气候系统预测技术等领域的研究，并通过加强与数学、物理学、力学、计算机科学以及地球科学等领域之间的广泛合作与交流，开展具有原创性的研究工作，为海洋与气候变化以及其他领域数据分析方法的发展奠定基础。
实验室首届学术委员会主任由中国科学院院士丁仲礼担任，中国科学院院士巢纪平、苏纪兰、曾庆存，中国工程院院士袁业立，美国科学院院士约翰·华莱士等12名国内外顶尖的海洋、气象与信号分析专家担任学术委员会委员。如此豪华的专家阵容足以令人侧目。而“数据分析与应用”这个离日常生活有些遥远的词组，更是平添了实验室的神秘色彩。在黄锷院士看来，实验室针对海洋与气候变化的数据分析、了解海洋与气候变化规律等所做的应用基础研究，对于国计民生有着非常重要的现实意义。
全球变暖并非呈单纯上升趋势
科学必须有数据作为支撑，但数据不会说话，必须通过科学地数据分析才能从一堆冷冷的数字中发现我们所需要的信息。黄锷举例说：“比如全球气候变暖，从目前掌握的数据来看，100年里地球暖了0.8℃，这个数据得来非常不容易。我们一天的温度差就不止0.8℃，一年的温度差就更不止0.8℃。那么这个数据是怎样得来的？为了得到准确的数据，我们可能会在中国青岛、上海、广州等地测量温度，也会在美国纽约、英国伦敦等地测量温度，这样就会收集到很多数据。而我们实验室所做的工作就是在这些海量的数据中进行分析，并最后得到让大家信服的结论。”
黄锷在电脑里找到过去150年来全球表面气温变化图，解释说：“我们最后得到的数据，只是把全球各个地方的数据进行了总平均。你看，从1850年以来的150年中，全球气温上升了0.8℃。但这其中还有明显的细节变化。政府间气候变化专门委员会（IPCC）用直线来表示每年增加的温度，这样得出的结论是近年来地球在加速变暖（注：IPCC第四次评估报告）。他们认为1980年以前中国经济发展缓慢，碳排放量少，所以全球升温慢，而现在升温快主要是因为中国碳排放量过多。这种说法是不科学的。我们分析得出的结论与他们不同。全球变暖现象并不能用一条直线表示，它不能求平均值，也并非呈单纯的加速上升趋势，而是有起有伏地变化着。数据显示，我们现在气候变暖很快，但在1920年和1960年前后，全球气候变暖的速度也很快，而这两个时期显然与中国的碳排放量没有关系。”
未来几年全球变暖或将放缓
黄锷说，实验室目前的重点研究方向是海洋与气候的长期变化，特别是海洋在气候变化中的作用。全球变暖主要表现在海洋的温度上，海洋的变化决定了气候的变化。
“怎样用数据去解释现象，这就是数据分析。用我们的分析方法计算出来，全球表面温度在上升没有错，但在上升之外还有调制期，这个调制的周期大约是65年～70年。”黄锷强调，“画直线的分析方法是非常不合理的，世界各国最先进的研究中心利用气候模式预测出未来气候会一直变暖。但气候如果持续变暖下去，这对于全球来说将是一个非常大的灾难。我们通过分析数据得出，实际上过去10年，地球上多烧了1000亿吨的碳，可全球温度并没有明显地上升。因此我们认为，最近这几年全球变暖会有变缓的趋势。但这并不意味着全球不变暖，只是因为气候系统有着自己自然的调制周期。”
“那我们进行数据分析的意义在哪里？”面对记者的疑问，黄锷说：“假如我们不做这项工作，就得不出准确的结论。科学地进行数据分析会准确地帮我们找出其中的变化规律。”
减碳关系国计民生
气候变化、全球变暖是当今国际热点话题，影响到每个人的生活，气候问题已不只是科学问题，已上升为政治问题、外交问题、经济问题，直接影响到国家的发展。“1979年，中国的发展刚起步，占全世界排碳量的7%，美国是20%。到现在，中国每年排碳都在增长，已成为最大的排碳国。但是减碳与否关系国计民生。”黄锷进一步解释说，“1900年，全世界人口不到17亿，现在人口70亿。1900年自然灾害非常少，我们现在自然灾害很多，可能是因为气候变暖导致。人口增加、自然灾害增加，本应得出天灾死亡人数相应增加的结论。但事实与之相反，现在由于自然灾害死亡的人数反而减少了。因为我国国民经济发展了，国家富强了，抵抗自然灾害的能力变强了。”
黄锷说：“再比如，2011年日本福岛里氏9级大地震，失踪、死亡2万人；2010年海地里氏7级地震，死亡人数超过23万。如此大的差别，原因就是海地经济发展落后，国家基础设施建设不好，地震1年后，震后废墟还有95%没有被运走。200万海地人在地震中丧失了家园，1年后还有150万人没有地方住。假如一个国家或地区经济不发展，就会在天灾及次生灾害中造成更多的伤亡。经过数据分析，我们得出的结论是中国不能不发展，发展就必须要用能源，而最便宜的能源就是烧碳。我们不能因噎废食，需要寻求既要发展，又可以尽可能减少环境污染的发展道路，这就是我们分析数据得到的启示。”
海平面升高不能一概而论
实验室里，28岁的冯颖熟练地在计算机中输入一长串指令，“啪”地一声按下确认键，一串串数据出现在显示屏上。她的研究课题是全球海平面变化趋势，通过搜集分布在全球各地的验潮站点提供的数据，或利用卫星观察海平面变化的数据，分析计算出海平面上升的速率。这样的分析与计算，可能需要持续很长时间。
“比如全球海平面平均变化用一条曲线就能表示，分析这条曲线就比较容易。如果是分析全球海平面的区域性特征，还需要仔细研究沿岸一两千个验潮站点的资料，这就是工程量很大的一件事情了。”冯颖告诉记者，不同地点的不同特征，10年、25年、70年的振荡变化，都要慢慢进行分析。深挖这些数据，不是一件小事情。
针对目前很多人关注的海平面迅速上升的问题，冯颖说，“我们通过计算发现，近年来海平面上升速率是在变缓的。”
“现在有研究说，如果对全球变暖不加以应对，过两年上海、纽约可能都会被淹到海底下去了。这种说法不太科学。”黄锷说，全球各地海平面变化具有区域性分布特征，一个数值并不能完全说明问题。这种变化也是有起有伏的，决不能一概而论地说每年升高多少。
“通过数据分析把真实的现象讲出来”
为什么要成立自己的数据分析中心？黄锷认为，实验室现在的分析方法相对比较科学，“通过数据分析把真实的现象讲出来。”
工作人员张远凌告诉记者，数据分析不是一蹴而就的。“要把简单的事情重复做，在重复做的过程中发现所需要的信息。进行数据分析时，我们最初拿到的只是原始数据，比如海平面验潮站提供的数据，或是世界各个气候组织发布的温盐深资料。拿到这些数据后，我们将自己关心的信息通过计算机处理后，再开始分析，分析的过程就是用实验室擅长的方法或是黄锷院士发展的数据方法一步步地去研究。在这个过程中，也许能得到想要的结果，也许得不到，那时还要再重复研究。并不是说每天把数据拿来就能得到结果，有时一个数据的分析结果可能需要1年，甚至用更长的时间才能得出结论。”
“我们实验室就是从数据中求真理，发现真理的道路就是做研究，我希望找到越来越多的真理，在找真理的路途中为建设海洋强国做贡献。”面对实验室未来的发展，黄锷和实验室成员们信心满怀。
记者手记
在实验室采访时，记者看到了一群忙碌的年轻人。“他们都很优秀。”黄锷告诉记者，实验室现有工作人员几乎都是“80后”博士，每个人都拿到了国家自然科学基金青年科学基金项目。他们虽然研究的是不同课题，但课题之间有联系、有交叉，共同点都是用数据说话。从他们身上，记者感受到科研工作者的韧劲、闯劲和执著，还有年轻人朝气蓬勃的青春……查看全文：http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20130725/63433.shtml