大气@每次看到天气预报都应该感谢这个人

曾庆存提出的正是著名的“半隐式差分法” 。 这是世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法 , 随即用于实际天气预报业务 , 至今仍在沿用 。 应用原始方程是一个划时代的进步 , 奠定了当今数值天气预报业务模式的动力框架基础 。
采访那天 , 北京的最低气温是零下12摄氏度 。 朋友亲人间相互叮嘱:多穿点 。
看天气预报已成为每天生活必须 , 却很少有人知道 , 天气之所以能精准预报 , 中国科学院院士、中国科学院大气物理研究所(以下简称“大气所”)研究员曾庆存功不可没 。
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曾庆存院士为现代大气科学和气象事业的两大领域——数值天气预报和气象卫星遥感做出了开创性和基础性的贡献 , 为国际上推进大气科学和地球流体力学发展成为现代先进学科做出了关键性贡献 , 并密切结合国家需要 , 为解决军用和民用相关气象业务的重大关键问题做出了卓著功绩 。
对于喜欢听故事的采访人员们而言 , 曾庆存不是个很好的采访对象 。 有关科研生涯的坎坷不易 , 他一句“往事不必回首”轻轻带过 。 有关所谓“坐冷板凳”的经历 , 他也云淡风轻:坐冷板凳很好啊 , 没有是非干扰 。 甚至谈起荣获国家最高科学技术奖这一至高荣誉 , 他坦言:我很平静 , 只是深感国家给的荣誉太多 , 受之有愧 。
从广东阳江到北京大学 , 从前苏联科学院应用地球物理研究所到中科院大气所 , 他在数值天气预报的基础理论研究中作出开创性、系统性贡献 , 并创立气象卫星大气红外遥感系统理论和定量反演方法——看着视频里对他科研生涯的介绍 , 85岁的曾庆存确实波澜不惊 。
曾庆存讲科学家精神
“到了我这个年纪 , 不会有太多情绪 , 除非有很悲伤的事情 。 ”这位耄耋老人感叹 。 但是 , 仔细观察 , 还是会认识一个诸多头衔和成绩背后的那个普通科研人员 。
说起父母和兄长时 , 他少有地眼角含泪 , 长叹一声 。 听学生说起他在家烧大虾都要拿出搞科研的“强迫症’ , 按个头大小整齐排列时 , 他摆摆手 , 露出短暂的有些调皮的笑容 。
“堂堂七尺之躯 , 有骨头 , 有血肉 , 有气息 , 喜怒哀乐 , 激昂与敬慕 , 成功与挫败 , 苦难与甘甜 , 人皆有之 , 我也一样 , 老百姓一个 。 ”确是他的自描更为生动和真切 。
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曾庆存生活照
攀上珠峰踏北边
燕子低飞天将雨、初一落初二散 , 初三落月半……中国人对气象的认知 , 可以追溯到几千年前 。 但气象作为一门科学在新中国发展壮大起来 , 不过短短几十年 。
时间闪回到1957年 。
那一年 , 新中国已建成1647个气象台站 , 形成具有一定密度的气象台站网 , 开始为公众服务 。 但同时 , 国内学科人才严重缺失的问题亟待解决 。
【大气@每次看到天气预报都应该感谢这个人】国家选派一批人到苏联学习气象专业 。 22岁的曾庆存名列其中 。 在苏联 , 他师从国际著名气象学家、苏联科学院通讯院士基别尔 。
初到苏联的曾庆存就被狠狠打击 。
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1959-1961年 曾庆存与周晓平留苏期间的照片
“跟别人比起来 , 我的数学和物理学基础差远了 。 ”他日后回忆 。
轻言放弃不是曾庆存的性格 。
他迎难而上——坐地铁去莫斯科大学听数学课 , 恶补基础 , 去所有能去的研究所听讲座和学术报告 。 “真是难啊!一页书琢磨了很多天 , 硬着头皮‘啃’下来 。 ”他回忆 。
一年半后 , 他才以扎实的数学物理功底引起基别尔的注意 。
这位大牛导师以一种特别的方式褒奖了优秀学生——给他出了一道世界难题 , 即用原始方程作短期天气预报 。 初出茅庐的曾庆存不知道 , 他即将做出成为世界数值天气预报史上里程碑式的成果 。
数值天气预报是在一定条件下将大气复杂的状态数据 , 通过大型计算机 , 用可计算的方程模型做数值计算 , 预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法 。 数值天气预报很新 , 很难 。 其中最难的 , 就是原始方程的算法 。 因为大气运动非线性强、具有多尺度特征 , 且需要计算的物理变量和自由度巨大 , 如变量包括:温度、气压、湿度、风向、风速 , 等等 。
基别尔也在研究原始方程 , 但他的研究碰到很大困难 。 他把这难题交给了曾庆存 。
面对挑战的曾庆存却很兴奋 。
总结老师过去的工作 , 没日没夜的计算 , 曾庆存苦读冥思 , 反复试验 , 终于 , 从分析大气运动规律的本质入手 , 想出了用不同的计算方法分别计算不同过程的方法 , 一试成功 , 最后只用了很少的计算机机时把论文做完 。
他提出的 , 正是著名的“半隐式差分法” 。 这是世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法 , 随即用于实际天气预报业务 , 至今仍在沿用 。 应用原始方程是一个划时代的进步 , 奠定了当今数值天气预报业务模式的动力框架基础 。


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