清华大学:巨灾科学中心,探索巨灾防控的无限可能

作者:文博论文查重     发表时间:2021-02-05 19:55:04   浏览次数:52


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  地动山摇,断壁残垣,地震势不可当,带来满目疮痍;暴雨如注,波涛奔涌,洪灾呼啸着席卷天地;烈火焚天,黑烟滚滚,冲天大火吞噬万物。自然灾害像一颗不定时炸弹,在人类文明的发展中埋下隐患。如果能够建成可以模拟多种巨大灾害耦合情况的实验装置,就可以对灾害进行监测和预警,促进应对和防控,进而提高我国的安全保障能力。

  清华大学合肥公共安全研究院(以下简称“清华合肥院”)就专注于巨灾耦合模拟重大基础设施的建设。日前,清华合肥院举行了合肥综合性国家科学中心重大平台——巨灾科学中心、国家级博士后科研工作站揭牌仪式。借助这一平台,清华合肥院开始分期建设世界一流、亚洲最大的公共安全科研基础设施。

  清华合肥院科学研究部主任付明研究员指出,“中国的自然灾害频发,因此,党和政府非常重视公共灾害的机理研究、监测预报和应对防控。这需要我们提高对灾害的认知,形成科学的理论和方法。而开展巨灾研究,需要关键设施的支持。”

  世界多个国家都进行了建设巨灾实验设施的尝试,如美国成立“飓风研究中心”,日本建设“地震模拟实验设施”,我国同样建设了模拟台风、地震、火灾等单一灾害的实验设施。总体来看,我国需要补齐模拟灾害种类的耦合性不足的短板。因此,建造大型的、耦合的巨灾模拟实验设施,成为我国的迫切需求。

  面向这一国家公共安全的重大需求,巨灾科学中心瞄准国际公共安全科技前沿,深度整合校地资源,构建基础研究、技术创新、成果转化和产业培育体系,致力于打造国际一流、产学研用深度融合的科技创新基地和产业培育基地。

  清华合肥院作为清华大学的派出研究院,服务于清华大学一流安全学科建设。建设巨灾科学中心,可以充分整合校地资源,发挥校地的优势,形成合力。

  “一方面,服务好清华大学的安全学科建设,建设好基地和平台,实现更多清华大学公共安全基础研究的对接;另一方面,服务好安徽省安全产业集聚和城市安全发展的需要,以促进政策保障、资金支持和场景应用的有机结合。总体来看,巨灾科学中心的建设也有助于国家公共安全人才和团队的培养和集聚,高层次人才队伍的集聚又促进了学校的学科建设,并服务于科研成果的持续创新和深入应用。”付明总结说。

  据付明介绍,巨灾科学中心的建设主要分三期推进实施。一期主要实现大型灾害耦合场景模拟,建成多灾耦合实验平台、人员安全与行为实验平台、水环境实验平台等科研设施。其中,多灾耦合实验平台是目前亚洲规模最大、灾害模拟种类最多的灾害实验装置,可模拟实现台风、暴雨、暴雪、高温高湿、冰冻和强日照等多种极端灾害环境及其耦合作用的综合环境;二期重点对大型灾害进行监测和预警,认识巨灾的演化规律和影响,建设监测和预报系统;三期将重点实现巨灾的主动应对和科学防控。

  “我们团队用了3年多的时间,才做好巨灾耦合模拟装置的综合设计。”付明回忆起巨灾中心建设时遇到的困难和挑战时说,“巨灾耦合模拟装置的设计有一定难度,我们团队多次前往美国、日本等国家调研学习,结合我国的气象灾害特点,制定出切实可行的设计方案。”同时,付明还提到,装置的搭建需要各单位协同配合,共同完成这项系统性工程,因此,组织管理方面也有一定的挑战。

  巨灾科学中心通过逐步克服困难,着力建设具备世界领先水平的科研设施,同时根据实际场景进行实验研究和科技攻关,实现技术创新和工程应用的结合,面向全国和世界十余个国家进行成果推广。

  在我国应对巨大自然灾害的能力日益增强的今天,巨灾中心的建设大有用武之地:提高国家和城市的安全保障能力;促进安全产业的跨越式发展,使我国逐渐具备应对复杂灾害的高端装备和系统;深化国际合作,发出中国声音。

  “现在我国能参加国际公共安全的标准制定,参加技术装备的检测和认证工作,与多个国际组织进行合作、共同探讨这一关切人类命运的议题,实现技术装备的国际输出。”付明强调。

  以不断精进的实验设备,模拟巨大灾害的耦合。实验仪器的运作中,涌动着科学的人文关怀;巨灾科学中心的建设,则深度关切着人类命运的重大议题。

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