歸國５年來，從事全球氣候變化及其水文響應研究的８０后海歸陳杰，頻頻在全球變化水文學領域發出中國聲音。

 

他帶領團隊揭示了全球變暖下降水徑流過程的響應機理，構建了氣候模式輸出變量的多維降尺度模型，提出了動力與統計相結合的極端水文事件預測方法，量化了氣候變化對極端水文事件的影響及其多源交互不確定性。

 

“科學雖沒有國界，但是科學家有自己的祖國。”從湖南寧鄉農村走出、海外求學７年后，陳杰實現了出國前父親的那句囑托：“學有所成，就要回來報效祖國，建設好自己的國家。”

 

在西北農林科技大學攻讀學士和碩士學位期間，陳杰將科研興趣鎖定在全球氣候變化下的水文響應研究。

 

工業革命以來，全球變暖改變了水循環過程，也影響著降水、蒸發、徑流等氣象水文要素，導致極端水文事件的演變更趨復雜，嚴重威脅著區域糧食、防洪、供水和生態安全。由于“我國氣候條件復雜，水資源時空分布不均，水旱災害風險高”，研究流域降水徑流對全球變暖會有何種響應、對未來極端水文事件的災害風險有何影響、如何降低此類事件評估的不確定性，具有重要的科學價值與社會經濟效益。

 

為加強該領域的研究，陳杰在２００８年碩士畢業后赴加拿大魁北克大學攻讀博士學位，并將博士研究方向定為“流域徑流對全球氣候變化的響應及其不確定性”，重點關注氣候變化水文響應研究中的降尺度方法和不確定性。

 

對他而言，這是幾乎陌生的領域。該領域雖已有人涉足，卻鮮有突破，且交叉學科廣泛，涵蓋氣象和水文等專業知識，對數學、英語和計算機編程能力要求也很高。研究進行到１年零８個月時，既定的方案在應用中不可行，讓他一籌莫展。

 

“做科研，每個人都不可能一帆風順，需要個人的不懈堅持和團隊的力量。”陳杰主動與實驗室成員以及相關單位交流，通過閱讀大量文獻梳理研究思路。其間，他還從加拿大趕赴美國，在農業部門實地學習了一周。

 

博士課題研究到第三年時終于有了突破，陳杰的研究“苦盡甘來”——其博士論文獲得２０１２年度拿大魁北克大學最佳博士論文獎，他也收獲了加拿大博士研究最高學術榮譽——加拿大總督學術金牌獎章。

 

２０１１年至２０１５年，陳杰開展了博士后研究。他說，國外做科研很純粹，科研服務環境融洽。研究數據由專業團隊提供，報賬、電腦軟件系統安裝等瑣事也有專人打理。加拿大的生活環境怡人，加之待遇優厚，有不少留學的同事會移民留在當地。

 

留學期間，陳杰結了婚，有了兩個女兒，但父母均在國內。海外求學７年后，他對祖國的熱愛和對家人的思念愈發強烈。“父親的那句囑托，我始終沒有忘記。”他下定決心回國。

 

２０１６年２月１８日，在婉拒單位的一再挽留后，陳杰帶著家人登上了回國的航班。他作為高水平人才被引進武漢大學，成為水利水電學院教授、博士生導師。

 

一切從頭開始，陳杰忙著組建團隊、探索課題、召集海外學者來華交流、培養學生。“要做的事情實在太多了，總覺得時間不夠用。”他經常利用趕火車、坐飛機的間隙備課、修改論文。常常有學生在深夜一點還會收到陳杰發來的郵件。

 

針對全球氣候變化下極端降水預測難的問題，陳杰帶領團隊持續攻關，提出了“四維（降水時序、極值、非一致性、時空相依性）一體的降尺度模型”，并于２０１８年在網絡平臺開源發布，從全方位多維度提升極端降水的模擬與預測精度。該成果引起了國際同行的廣泛關注，５０余位國際學者發來郵件探討該模型的使用與合作。

 

迄今，陳杰圍繞該領域先后在國內外權威期刊作為第一或通訊作者發表論文７９篇，其中ＳＣＩ論文６８篇，主持或參與科研項目１０余項，獲得國家青年人才計劃和湖北省杰出青年基金項目。他還擔任了《ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ》《ＨｙｄｒｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ》等國際期刊副主編，國際水資源學會中國委員會常務理事、國際水文科學協會中國委員會地表水專委會副主席。

 

攻讀碩士和博士期間，陳杰的導師會實時總結研究進展，定期開展成果匯報與交流，并且及時轉化成研究論文。得益于這些方法，他３年內就順利取得博士學位并發表了８篇ＳＣＩ論文，還獲得了多項獎勵。如今，他也將這一方法融入研究生培養模式。每周五，他會用一整天了解每位學生的研究進展，指導解決研究難題，“這會占據我超過一半的工作時間，但培養學生意義重大”。

 

在武漢大學水文學及水資源專業碩博連讀生李威看來，陳杰治學極為嚴謹。２０１８年１０月攻讀碩士期間，他曾在陳杰的指導下研究氣象水文預報，花費半年多寫出了自己第一篇科研文章。

 

“原本信心滿滿，沒想到從前言到結論，老師幾乎作了全文修改，每篇參考文獻和每處標點符號都不會放過。”李威說，之后陳杰又幫他修改了５遍才允許投稿，最后該論文發表在氣象水文領域某權威期刊上。

 

“做科研起步會比較難，但作為老師，我們要不斷引導和鼓勵學生，一段時間后一定會有收獲。”陳杰指導的一名本科生畢業論文獲得湖北省優秀學士論文，一名研究生論文獲得全國高等學校水利類專業優秀研究生學位論文。

 

在剛剛起步的教書生涯里，陳杰開始體會到一種在海外不曾有過的快樂——潛心治學，立德樹人，為祖國培育出一位又一位科研人才，“勝過一切科研成果”。

 

２０２１年元旦，他召集５年來培養的“陳門弟子”在武漢聚會。“畢業的和在讀的碩博研究生加起來近３０位，坐了滿滿３桌”。

 

那一刻，陳杰覺得，特滿足。