编者按：百年大计，教育为本。为全面提高人才培养质量，着力培养担当民族复兴大任的时代新人，北京大学深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述，坚持立德树人的根本使命，瞄准科技前沿和关键领域，以全员、全过程、全方位育人为基础，严格执行全过程管理，优化答辩程序及制度，坚持学位授予高标准，蹄疾步稳，教育改革取得扎实成效。学位论文答辩是研究生培养过程和培养成果的集中体现，是研究成果展示的重要平台。研究生院推出“‘答’问如流 妙‘辩’连珠——北京大学研究生答辩风采展示”系列报道，将各院系答辩特色做法和精彩瞬间汇集成文，集中展现研究生的科研能力和综合素养，为各院系进一步提升培养质量提供借鉴与参考。

时维六月，序属初夏。北京大学物理学院博士研究生任燕顺利完成了博士学位论文答辩。本次答辩主席由北京大学环境科学与工程学院院长朱彤教授担任，答辩委员会成员包括北京大学环境科学与工程学院蔡旭晖教授、中国气象科学研究院车慧正研究员、中国气象科学研究院郭学良研究员、中国科学院大气物理研究所刘辉志研究员、中国气象局北京城市气象研究院院长苗世光研究员、北京大学环境科学与工程学院宋宇教授、兰州大学大气科学学院副院长张镭教授、中国科学院大气物理研究所张仁健研究员和北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院赵传峰教授。

答辩伊始，朱彤教授邀请任燕的导师——北京大学物理学院张宏昇教授介绍答辩人在校期间学习、科研的基本情况。随后任燕对其博士学位论文《污染过程湍流作用机理及细颗粒物输送研究》进行了30分钟的详细介绍。该论文通过研究污染过程与稳定边界层间的相互作用，揭示了稳定边界层弱湍流运动及污染物湍流输送规律，为空气污染和大气边界层领域等科学领域作出了重要学术贡献。

答辩现场

空气污染对人类生活、自然生态、全球气候和环境等造成了严重的负面影响。21世纪以来，京津冀地区长时间、大范围的霾污染天气频发。随着细颗粒物（PM_2.5）逐渐成为主要污染物，其可入肺性导致空气污染对人体健康的危害甚于以往，霾污染事件也因此愈发成为社会各界的焦点，其预报和治理成为亟待解决的难题。已有研究霾污染的相关文献表明，霾污染是污染物源排放、化学反应、地形因素和气象条件综合作用的结果。其中，大气边界层结构，作为化学反应和物理过程的主要发生和相互作用的介质，是形成霾污染的气象条件中不可或缺的重要因素。

以往对于污染大气边界层的研究发现了一些确定的、共性的特点，但目前的研究中仍然存在很多问题阻碍我们对于严重霾污染天气形成和发展的理解。比如，边界层高度与细颗粒物浓度不匹配、重污染过程湍流扩散能力的评估与实际不符，对于污染过程的主角——PM_2.5——的湍流特征的研究不足等。任燕介绍到，要解决这些问题的关键是探究出明确的污染天气过程中的湍流作用机理。

主要研究成果展示

为讨论小静风条件下、污染过程中的湍流作用，在导师张宏昇教授的指导下，任燕基于希尔伯特-黄变换的数学工具研发自动识别湍流谱隙和检测湍流数据的算法，利用京津冀地区多个大气物理与大气环境观测站点的观测数据资料，详细分析了多次重污染个例中的湍流结构。定量化稳定边界层湍流输送和间歇强度，发现传统观念中污染过程地气间的湍流输送存在高估，边界层高度可能存在高估，这可能是目前有些重污染个例数值模拟中模拟的PM_2.5浓度总是低于实际观测值的原因之一。创新的提出湍流隔板效应的物理概念，揭示污染物爆发性增长的边界层过程和物理机制，合理的揭示边界层高度与PM_2.5浓度不匹配的观测事实。研发PM_2.5质量浓度湍流通量获取系统，配合课题组在德州地区和保定地区开展的多次大型综合观测实验，给出PM_2.5浓度的Monin-Obukhov相似性关系及其通量-廓线关系表达式，绘制首张PM_2.5浓度通量时空演变实测图，解决PM2.5湍流输送及其参数化方案的科学难题。研究成果亦是国家自然科学重大研究计划、国家科技部重点研发、国家大气污染防治攻关专项的亮点和重要理论进展。

答辩委员会主席宣布任燕全票通过答辩

任燕博士学位论文宣讲结束后，答辩专家组对论文选题、研究成果及创新性给予高度肯定，针对研究内容进行了细致、深入的讨论和提问，并对今后的研究提出了非常中肯、具有前瞻性和启发性的建议。经过答辩委员会评议及无记名投票表决，答辩委员会主席朱彤教授宣读了任燕全票通过博士学位论文答辩的决议。答辩委员会委员向任燕同学表示祝贺。任燕同学向答辩委员会主席朱老师和各位答辩委员表达深深的敬意和感谢，向指导教师张老师和课题组成员、院系老师们表达发自肺腑的感恩之情。最后，任燕与答辩委员会全体专家及指导教师张宏昇教授合影留念。

和答辩委员会委员、指导教师合影

【个人简介】

任燕，北京大学物理学院大气与海洋科学系2016级博士研究生，大气物理学与大气环境专业，导师是张宏昇教授。博士期间以第一作者身份发表学术论文共10篇，其中7篇SCI；并以第一发明人身份获得发明专利授权1项。博士在读期间曾获国家奖学金、北京大学校长奖学金、北京大学博士生专项奖学金、优秀科研奖等奖励，以及北京大学三好学生等荣誉称号。在学术交流方面获得过“钟盛标学术论坛”二等奖、三等奖，以及第六届城市气象论坛“优秀口头报告奖”。获选2021届北京大学、北京市普通高等学校优秀毕业生，毕业后将加入兰州大学西部生态安全协同创新中心团队从事科研和教学工作，任副研究员。

【对母校/学院/导师想说的话】

    答辩顺利结束，短暂的兴奋之后更多的是难过和不舍，因为这意味着距离离开学校的时间又近了。回首在园子里的五年，不禁感叹，真是十足的幸运和缘分才能来到北大。感谢北大提供了幸福而优越的成长环境，感谢物理学院给学生营造严谨而自由的学术氛围，感谢大气与海洋科学系提供很好的科研平台！特别感谢我的导师，张宏昇教授。感谢张老师这五年来对我科研上的指导和付出！感谢张老师在日常生活中无限的包容和鼓励！正因如此，我才能“肆无忌惮”、畅所欲言地和老师谈论我所有单薄、不成熟的想法和工作，我的每一份工作才能顺利而高效的完成。言不尽意，词不达意，我笨拙的笔触无法诠尽对老师的孺慕之情，这五年在北大的相处是最好的注解。感谢大气物理与大气环境课题组的蔡旭晖教授、宋宇教授和康凌高工，感谢三位老师通过课题组组会、邮件和面对面交流讨论等方式对我科研上的指导，以及在我有需要的时刻提供给我毫无保留的帮助！最后，感谢我的师兄师姐和师妹们，感谢她们在我生活中的照顾和陪伴，感谢她们为我打理答辩前后的各项琐事，一如既往、毫无怨言的付出。期待将来再与导师、与师妹们一起漫步燕园，斜风细雨不须归！

供稿：任燕

整理：黄浩 薛晨桥