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曾慶存:勇攀氣象科學之巔,,他讓天氣預報越來越精準

曾慶存:勇攀氣象科學之巔,,他讓天氣預報越來越精準
2020-01-10 16:52:02 新華網

新華社北京1月10日電 題:曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

新華社記者溫競華,、董瑞豐

在科學界,,曾慶存成名很早。

25歲破解世界級氣象難題,,為如今的天氣預報技術奠定基礎,;44歲“夠格”領取國家津貼,與著名數學家陳景潤“同在第一檔”,;45歲當選中國科學院學部委員(院士),。

出了科學界,聽說過曾慶存的人不多,。一次到北京友誼賓館參加國際會議,,車門打開,先出來一頂破草帽,。門童悄聲向同車者打聽,,聽到“國際著名科學家”時,大吃一驚:沒瞧出來,!

一輩子,,他把“國家需要”掛在嘴邊、放在心上,。

10日,,著名大氣科學家、中國科學院大氣物理研究所研究員曾慶存站上了2019年度國家最高科學技術獎的領獎臺,。

讓天氣預報越來越準

點開手機,,隨時查看幾天后的天氣,如此便利精準的科技,,離不開曾慶存創(chuàng)造的算法,。

古人看云識天。到了20世紀,,人們發(fā)明氣象儀器測量大氣狀態(tài),,繪成“天氣圖”,但還要依賴預報員的經驗,,誤差較大,。預報能不能準點、再準點,?科學家想辦法把千變萬化的天氣變成一組方程式,,輸進數據,計算機就能得出結果——現在通行的“數值天氣預報”由此而來。

這組方程式被稱為“原始方程”,,它囊括了太多的變量,,極其復雜,對計算能力要求很高,。計算速度如何“追上”天氣變化速度,?難題一時困住了世界氣象學界。

20世紀50年代末至60年代初,,曾慶存從北京大學被選派到蘇聯(lián)留學,。他的導師、國際著名氣象學家基別爾把這道難題拋給年僅25歲的曾慶存,,作為他的博士論文,。

苦讀冥思,反復試驗,,幾經失敗,,曾慶存從分析大氣運動規(guī)律的本質入手,想出了用不同的計算方法分別計算不同過程的方法,,提出了“半隱式差分法”,是世界上首個用原始方程直接進行實際天氣預報的方法,,并隨即被用于天氣預報業(yè)務,。

他的算法至今仍是世界數值天氣預報核心技術的基礎。現今,,數值預報越來越準確,,3天預報準確度可達70%至80%,在我國華南地區(qū),,可提前3至4天對臺風路徑做出較為準確的預報,。

在數值天氣預報的基礎上,曾慶存又在衛(wèi)星大氣紅外遙感,、跨季度氣候預測,、氣象災害監(jiān)測預報、地球系統(tǒng)模式等領域都相繼形成了開創(chuàng)性的理論研究成果,,并得到了廣泛應用,。

2016年,81歲的曾慶存榮獲全球氣象界最高榮譽——國際氣象組織獎,。

  走出一條中國式科研道路

曾慶存與氣象的緣分,,并非一開始就注定。

1935年,,曾慶存生于廣東省陽江市一個貧苦農家,,全家老小力耕壟畝,也只勉強喝上“月照有影的稀粥”。窮困沒能阻止這個家庭對知識的渴求,,曾慶存和哥哥打著赤腳,,一邊勞作、一邊讀書,。

1952年,,曾慶存考上北京大學物理系。新中國成立之初,,無論是抗美援朝,,還是國民經濟建設,我國都急需氣象科學人才,。曾慶存二話不說,,服從國家需要學習氣象學。

那個年代,,一場晚霜就把河南四成的小麥凍死,,嚴重影響糧食產量?!叭绻芴崆邦A判天氣,,做好防范,肯定能減不少損失,?!碧锏乩镩L大、經歷過饑餓的曾慶存深知氣象學的重要,。

1961年,,曾慶存在蘇聯(lián)科學院獲副博士學位后回國,寫下一首《自勵》詩:“溫室栽培二十年,,雄心初立志驅前,。男兒若個真英俊,攀上珠峰踏北邊,?!敝榉迨鞘澜缱罡叻澹笳髦茖W之巔,;北邊在我國境內,,昭示了一條“中國道路”。26歲的曾慶存立下誓言,,從此矢志不渝,。

1970年,國家決定研制自己的氣象衛(wèi)星,,曾慶存又一次服從國家需要,,離開原來的研究領域,,被緊急調任作為衛(wèi)星氣象總體組技術負責人。他克服重重困難,,解決了衛(wèi)星大氣紅外遙感的基礎理論問題,,并用一年時間寫出了當時國際上第一本系統(tǒng)講述衛(wèi)星大氣紅外遙感定量理論的專著,為監(jiān)測暴雨,、臺風等及相應災害提供了重要手段,。

20世紀80年代初,曾慶存挑起中科院大氣所所長的大梁,。當時,,我國基礎研究經費短缺,雖然大氣科學在理論上不比國外差,,但中國科學家缺少一個重要工具:高速計算機,。“我們的計算機每秒百萬次,,人家是億次,,要追趕他們就好比毛驢追汽車?!痹鴳c存在大氣所的老同事回憶,。

曾慶存就要追!一時沒有“汽車”,,那就先換“自行車”,,總得咬著牙自己往前趕?!澳呐庐數粞澴右惨I計算機!”曾慶存撂下話,。

擔任所長的9年間,,在曾慶存的帶領下,大氣所建設了2個國家重點實驗室,,成為國際知名的大氣科學研究中心,。

天氣能預報,氣候也能嗎,?預測未來一年甚至幾十年的氣候,,事關夏季洪澇、冬季霧霾,、農業(yè)規(guī)劃,、能源布局等,涉及國計民生方方面面,。曾慶存回答:能,。2009年,,曾慶存與其他科學家萌生了建立“地球模擬器”的想法。

在數百位科學家的共同努力下,,國家重大科技基礎設施“地球系統(tǒng)數值模擬裝置”于2018年在北京市懷柔科學城破土動工,,預計2022年完工。該裝置將為國家防災減災,、應對氣候變化,、生態(tài)環(huán)境治理、可持續(xù)發(fā)展等重大問題提供科學支撐,。

“黃牛風格,,賽馬精神”

初識曾慶存的人,可能覺得他不茍言笑,,深入了解了,,就發(fā)現他才情橫溢、總能冒出些“金句”,。

他做學問,,也寫詩?!安蛔非笕A麗,,平淡有意境?!庇腥嗽u價,,人如其詩。

他時常用一句話勉勵和要求自己:為人民服務,,為真理獻身,,憑黃牛風格,具賽馬精神,?!捌匠O窭宵S牛一樣踏實科研、好好積累,,當國家和人民用你的時候,,就像賽馬一樣向前沖?!?/p>

曾慶存把自己當成一塊磚,,國家哪里有需要,他就去哪里,,研究就做到哪里,。1979年,他不顧身體傷病,,躬在僅有幾平方米,、擺上兩張床就站不下兩個人的蝸居里,,不分晝夜寫作,完成了《數值天氣預報的數學物理基礎》第一卷,。

這部長達80萬字的大氣動力學和數值天氣預報理論專著,,將數學、力學和氣象學有機地結合起來,。國際同行評價:是“氣象學理論化極重要的篇章”和“構筑氣象力學必不可少的學術基礎”,。

一簞食,一瓢飲,,居陋巷,。多年前,曾慶存就有一句“名言”:餓著肚子推公式,,越推越新鮮,。同事評價他,腦袋是尖的,,屁股是方的,。專心研究時餓著肚子都不怕,任誰也干擾不了他,。

學術認真,、工作拼命,是學生們對他的一致印象,。論文經過曾慶存的手,,總會密密麻麻布滿他親筆修改的意見,甚至還有加頁,;出差時,,一回酒店,曾慶存就躲進房間寫稿子,,同行的學生等他吃飯,,餓到了晚上九、十點,。

2017年春節(jié),別人歡度假期,,年過八旬的曾慶存窩在家里埋頭推導大氣污染優(yōu)化控制理論,。從大年初一到初七,撰寫了數十頁手稿,,為中央要求環(huán)保執(zhí)法禁止“一刀切”提供了理論基礎,。

做學問勇登高峰,生活上卻滿不在乎,。同事趙思雄笑稱曾慶存總是“鞋兒破,,帽兒破”,。“夏天在中關村,,如果見到一個戴破草帽的老頭,,十有八九就是他?!壁w思雄說,。

回顧自己的科研成績,曾慶存一如既往謙遜:“我曾立志攀登科學的‘珠峰’,,但我并沒有到山頂,,大概在海拔8600米的地方建了個營地,供后來者繼續(xù)攀登,?!?/p>

“長江后浪推前浪,一代一代往前走,,科學哪有到頂的時候呢,?”曾慶存說。

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