美國國家強風(fēng)暴實驗室（NSSL）文獻(xiàn)產(chǎn)出分析

■ 鄭秋紅 張定媛 王改利 賈朋群

NSSL的研究，既有基礎(chǔ)研究層面的成果（以外場試驗為代表），更有基礎(chǔ)研究與業(yè)務(wù)應(yīng)用“最后一公里”意義上的以提升業(yè)務(wù)能力為目標(biāo)的研究（以新技術(shù)平臺研究為代表），同時兼顧強天氣的國際、國內(nèi)環(huán)境、合作和文化等建設(shè)。

1 NSSL發(fā)展簡史

美國國家強風(fēng)暴實驗室（NSSL）的歷史，可以追溯到1962年，那時美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）尚未成立，美國國家氣象局（NWS）的前身美國天氣局（WB）實施國家強風(fēng)暴項目（NSSP），研究小組離開WB本部，來到剛剛安裝了WSR-57雷達(dá)的Norman，構(gòu)建天氣雷達(dá)實驗室。兩年后，NSSP也整體轉(zhuǎn)移到這里，并成為美國的國家強風(fēng)暴實驗室，第一任負(fù)責(zé)人為Edwin Kessler。

NSSL隨后的工作與美國聯(lián)邦氣象業(yè)務(wù)緊密聯(lián)系在一起，1971年NSSL實驗多普勒雷達(dá)業(yè)務(wù)化。1975年開始，NSSL組織針對龍卷的外場試驗。1987年NSSL開發(fā)了幫助預(yù)報員預(yù)報冰雹、龍卷、下?lián)舯┝骱惋R鋒等的雷達(dá)算法，提升了雷達(dá)的價值。1990年代，NSSL積極組織或參與了WDSS、COPS-91、VORTEX等試驗，驗證了雷達(dá)在氣象研究和業(yè)務(wù)中的巨大價值。1995年美國商務(wù)部授予NSSL金質(zhì)獎?wù)?，以表彰其在全國布設(shè)WSR-88D雷達(dá)上的貢獻(xiàn)。

20世紀(jì)末，NSSL和俄克拉何馬大學(xué)（OU）合作開展VORTEX-99。2000年NSSL開始建設(shè)國家天氣雷達(dá)試驗平臺（NWRT），開始面向業(yè)務(wù)的相控陣?yán)走_(dá)開發(fā)。2003年，相關(guān)的成果多功能相控陣?yán)走_(dá)（MPAR）業(yè)務(wù)化。2004年NEXRAD雙極化項目啟動，技術(shù)采用NSSL方案。

NSSL作為OAR所屬的機構(gòu)，還通過NOAA合作研究所機制，與OU大學(xué)共同主辦中尺度氣象合作研究所（CIMMS），通過人員和項目的交互，實現(xiàn)了與高校研究強強聯(lián)合獲得雙贏。

2 NSSL研究論文產(chǎn)出

NSSL作為典型的研究型業(yè)務(wù)部門，十分關(guān)注其以研究論文方式形成的科技創(chuàng)新成果。NSSL專門組織了NSSL出版物文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，實時監(jiān)控其科技成果產(chǎn)出。數(shù)據(jù)庫給出自1976年以來該部門的論文產(chǎn)出情況。本文基于這個數(shù)據(jù)庫，給出相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果。

2.1 1995—2014年NSSL論文產(chǎn)出情況

圖1中給出1995—2014年NSSL論文產(chǎn)出情況?；贜SSL學(xué)者的數(shù)量，在2005—2009年的5年時間里，每個學(xué)者平均每年發(fā)表論文0.88篇，在2010—2014年，增加到了1.11篇。

圖1 1995—2014年NSSL科技論文產(chǎn)出

2.2 2015—2019年NSSL論文產(chǎn)出情況

基于NSSL出版文獻(xiàn)庫，表1中給出了2015—2019年NSSL的科技論文產(chǎn)出統(tǒng)計。

表1 2015—2019年NSSL論文產(chǎn)出（單位：篇）

從表1中的數(shù)字可以看出，NSSL最近5年里，年均發(fā)表論文97篇，其中期刊論文81篇，會議論文8篇。按照論文作者區(qū)分，聯(lián)邦作者和CIMMS作者年均論文數(shù)分別為68篇和66篇，不僅差異不大，而且因為兩類作者合作頻繁，幾乎融為一體。此外，最近5年里盡管年均論文數(shù)量近百篇，但是第一作者機構(gòu)論文僅41篇，不到一半，這或許和NSSL作為一個科技型的業(yè)務(wù)部門，擁有較多的外圍研究人員，并且與國際學(xué)界、企業(yè)等保持大量合作有關(guān)。

2.3 NSSL研究成果的影響力

NSSL近5年發(fā)表的論文大多刊載在高影響期刊上。表2給出2015—2019年發(fā)表NSSL論文的主要期刊（刊載論文5篇及以上的期刊）分布。從表2給出的主要期刊中，不難發(fā)現(xiàn)近5年來NSSL論文的一些特征。

表2 2015—2019年NSSL論文主要刊載期刊（刊載5篇及以上）（單位：篇）

NSSL最主要的科學(xué)論文大多發(fā)表在美國氣象學(xué)會主辦的期刊上。11種主要期刊中，AMS主辦的期刊占據(jù)8席，最近5年刊載了NSSL的近280篇論文。除IEEE系列期刊外的10種主要期刊5年平均影響因子的均值達(dá)到4.295，高于大氣科學(xué)類期刊的平均影響因子（3.167）。美國以外的主要大氣科學(xué)類期刊亦有刊載，但數(shù)量較少，例如，《英國皇家氣象學(xué)會季刊》（4篇）、德國氣象期刊Meteorologische Zeitschrift（2篇）、《自然-災(zāi)害》（3篇）、Tellus（1篇）等。

NSSL最重要的研究領(lǐng)域涉及天氣預(yù)報。AMS期刊中，最重要的天氣預(yù)報研究期刊《天氣和預(yù)報》《每月天氣評論》是刊載NSSL論文最多的前兩種期刊，最近5年的總論文量為123篇，大約占NSSL最重要研究成果的三分之一左右。

水文學(xué)研究和應(yīng)用是NSSL的重要研究領(lǐng)域。最近5年，NSSL在AMS的兩種水文科學(xué)相關(guān)的期刊上發(fā)表論文較多，這與該機構(gòu)重視對流導(dǎo)致降水的研究有關(guān)，水文科學(xué)成為該機構(gòu)雷達(dá)探測與重要的天氣和水文預(yù)報應(yīng)用結(jié)合的優(yōu)勢所在。

BAMS成為NSSL最重要的宣示項目類整體進展的平臺。最近5年，NSSL在BAMS上發(fā)表了39篇論文，尤其是在2015—2017年，每年在BAMS發(fā)表的論文都在10篇左右。分析這些論文，發(fā)現(xiàn)其主題或者與外場試驗密切聯(lián)系在一起，或者與新系統(tǒng)和技術(shù)體系（包括技術(shù)指南）聯(lián)系在一起，同時還和新概念、國際合作等有關(guān)。

應(yīng)該說，NSSL在BAMS上發(fā)表的文章類型，具有整體上的啟示意義，即NSSL的研究，既有基礎(chǔ)研究層面的成果（以外場試驗為代表），更有基礎(chǔ)研究與業(yè)務(wù)應(yīng)用“最后一公里”意義上的以提升業(yè)務(wù)能力為目標(biāo)的研究（以新技術(shù)平臺研究為代表），同時兼顧強天氣的國際、國內(nèi)環(huán)境、合作和文化等建設(shè)。至少最近5年里，NSSL并沒有在世界頂級期刊上發(fā)表過論文，但是其研究對國家核心能力提升的價值十分明顯。

3 結(jié)果與討論

NSSL的大量成果主要通過AMS主辦的各類學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。其中在BAMS上發(fā)表的近40篇論文的主題，很好地揭示了NSSL在美國乃至全球氣象和大氣科學(xué)及相關(guān)業(yè)務(wù)服務(wù)中“三步式”的價值所在：第一步設(shè)計針對預(yù)報問題的科學(xué)試驗；第二步完成外場試驗并對數(shù)據(jù)進行處理；第三步依據(jù)試驗數(shù)據(jù)并吸納更廣泛的基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為新（或改進的）業(yè)務(wù)系統(tǒng)“樣機”，從而打通從研究到業(yè)務(wù)的“最后一公里”。