董之宝的主要学术贡献

董志宝研究员是一位志愿扎根西部,投身沙漠研究的青年学者。他也是中国风成物理学的青年学术带头人。自1988从陕西师范大学地理系毕业,在中国科学院兰州沙漠研究所获得硕士学位以来,围绕国家防沙治沙需求,开展了风成物理的基础和应用研究工作。在研究风沙运动的过程中,我们不仅要重视基础理论

理论训练,还致力于实验和实地观察与调查。多年来,我们走遍了中国北方的沙漠,在沙漠地区设立了大量的野外观测点,对沙尘暴的运动规律进行了长期的野外观测。在美国留学两年后,董智宝如期回国,入选中科院“百人计划”。他将国外先进的理论和技术应用于我国的风成物理研究,在风成物理的基础理论、实验技术和人才培养方面做出了突出贡献,显著提高了我国风成物理研究的国际地位。

风沙物理学的理论研究取得了很大成就,突出体现在土壤风蚀、风沙流、风沙地貌动力学、风沙相互反馈机制等领域。将SCHUM的流水侵蚀理论推广到土壤风蚀研究领域,建立了适用于我国北方干旱半干旱地区的土壤风蚀方程。根据风蚀气候指数和地表可蚀性指数,确定了中国的干旱程度

干旱区风蚀强度的空间分布从宏观上揭示了中国土地荒漠化潜在危险的空间格局。通过大量的实验发现,风沙物理学的创始人R. A. Bagnold为了获得充分的证据,经过十多次风洞模拟实验,对“沙床空气动力学粗糙度1/30定律”进行了修正。利用现代激光技术,通过大量模拟实验,建立了风沙流结构的速度廓线方程和一般方程,首次测定了风沙流对气流的阻力。指出风沙流是一种特殊的气固两相流,具有不可忽略的分散相阻力,并提出了不同风沙活动强度下动沙床气动粗糙度的计算方法。在沙漠长期观测的基础上,提出了沙源供应不足条件下沙丘地貌逆向演变的学术思想。主动开展跨学科研究,将传统的风成物理学与大气边界层科学相结合,在学术界明确提出风成边界层的概念及其重要性,集中力量开展实验和野外观测研究,不仅成为我国风成物理学研究的重要特色,而且被越来越多的国外同行所接受和效仿。许多重要研究成果在国内外学术期刊上发表,在学术界产生了积极影响。发表论文120余篇,其中SCI收录期刊论文40余篇。

董志宝研究员认识到,研究手段的创新是科研创新的重要保证。鉴于沙漠研究中恶劣的实验和野外观测条件,许多常规仪器无法正常发挥作用,国内外缺乏沙漠研究的专用仪器设备。很多机构都自主研发了仪器设备来改善实验条件。他们先后主持和参与了10多台套沙漠研究专用仪器的研发,10台套获得国家专利,明显改善了实验条件。自主研发的防沙风速廓线采集系统不仅获得了大量可靠的实验数据,还被国内外同行采用。

董志宝研究员多次获得科技奖励和荣誉称号。作为主要参与者的“塔里木沙漠石油公路工程技术研究”被评为1995国家十大科技新闻之一,获得国家科技进步一等奖和中国石油天然气总公司特等奖。1998入选中科院“百人计划”。2002年获国家杰出青年基金资助,获中国科学院首批“百人计划”。他还被授予甘肃省岗位专家和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所先进个人。2003年被中国治沙暨沙产业学会授予中国科学院兰州分院优秀党员、全国治沙暨沙产业先进科技工作者。2004年被人事部等七部委评选为新世纪百千万人才工程首批国家级人选。2005年获国务院政府特殊津贴、第八届国家地理科学技术奖、甘肃省科技进步二等奖。2006年获第九届中国青年科技奖。