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曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)
2020-01-10 16:37:59 來源: 新華網(wǎng)
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評(píng)論

  新華社北京1月10日電 題:曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

  新華社記者溫競(jìng)?cè)A、董瑞豐

海報(bào):2019年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)——曾慶存 新華社發(fā)

  在科學(xué)界,曾慶存成名很早。

  25歲破解世界級(jí)氣象難題,為如今的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)奠定基礎(chǔ);44歲“夠格”領(lǐng)取國(guó)家津貼,與著名數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)“同在第一檔”;45歲當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。

  出了科學(xué)界,聽說過曾慶存的人不多。一次到北京友誼賓館參加國(guó)際會(huì)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(guó)際著名科學(xué)家”時(shí),大吃一驚:沒瞧出來!

  一輩子,他把“國(guó)家需要”掛在嘴邊、放在心上。

  10日,著名大氣科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員曾慶存站上了2019年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

(今日關(guān)注·科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)·圖文互動(dòng))(1)曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

這是曾慶存像。新華社發(fā) (中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所供圖)

  讓天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)

  點(diǎn)開手機(jī),隨時(shí)查看幾天后的天氣,如此便利精準(zhǔn)的科技,離不開曾慶存創(chuàng)造的算法。

  古人看云識(shí)天。到了20世紀(jì),人們發(fā)明氣象儀器測(cè)量大氣狀態(tài),繪成“天氣圖”,但還要依賴預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn),誤差較大。預(yù)報(bào)能不能準(zhǔn)點(diǎn)、再準(zhǔn)點(diǎn)?科學(xué)家想辦法把千變?nèi)f化的天氣變成一組方程式,輸進(jìn)數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)就能得出結(jié)果——現(xiàn)在通行的“數(shù)值天氣預(yù)報(bào)”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(fù)雜,對(duì)計(jì)算能力要求很高。計(jì)算速度如何“追上”天氣變化速度?難題一時(shí)困住了世界氣象學(xué)界。

  20世紀(jì)50年代末至60年代初,曾慶存從北京大學(xué)被選派到蘇聯(lián)留學(xué)。他的導(dǎo)師、國(guó)際著名氣象學(xué)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。

(今日關(guān)注·科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)·圖文互動(dòng))(2)曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

這是曾慶存像(2014年11月29日攝)。新華社記者 金立旺 攝

  苦讀冥思,反復(fù)試驗(yàn),幾經(jīng)失敗,曾慶存從分析大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的本質(zhì)入手,想出了用不同的計(jì)算方法分別計(jì)算不同過程的方法,提出了“半隱式差分法”,是世界上首個(gè)用原始方程直接進(jìn)行實(shí)際天氣預(yù)報(bào)的方法,并隨即被用于天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

  他的算法至今仍是世界數(shù)值天氣預(yù)報(bào)核心技術(shù)的基礎(chǔ)?,F(xiàn)今,數(shù)值預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)確,3天預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度可達(dá)70%至80%,在我國(guó)華南地區(qū),可提前3至4天對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑做出較為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。

  在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上,曾慶存又在衛(wèi)星大氣紅外遙感、跨季度氣候預(yù)測(cè)、氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、地球系統(tǒng)模式等領(lǐng)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(yīng)用。

  2016年,81歲的曾慶存榮獲全球氣象界最高榮譽(yù)——國(guó)際氣象組織獎(jiǎng)。

  走出一條中國(guó)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(yáng)江市一個(gè)貧苦農(nóng)家,全家老小力耕壟畝,也只勉強(qiáng)喝上“月照有影的稀粥”。窮困沒能阻止這個(gè)家庭對(duì)知識(shí)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(xué)物理系。新中國(guó)成立之初,無(wú)論是抗美援朝,還是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè),我國(guó)都急需氣象科學(xué)人才。曾慶存二話不說,服從國(guó)家需要學(xué)習(xí)氣象學(xué)。

  那個(gè)年代,一場(chǎng)晚霜就把河南四成的小麥凍死,嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量?!叭绻芴崆邦A(yù)判天氣,做好防范,肯定能減不少損失?!碧锏乩镩L(zhǎng)大、經(jīng)歷過饑餓的曾慶存深知?dú)庀髮W(xué)的重要。

(今日關(guān)注·科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)·圖文互動(dòng))(3)曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

2015年9月23日,曾慶存向媒體記者介紹“地球數(shù)值模擬裝置”原型系統(tǒng)的意義。新華社記者 李鑫 攝

  1961年,曾慶存在蘇聯(lián)科學(xué)院獲副博士學(xué)位后回國(guó),寫下一首《自勵(lì)》詩(shī):“溫室栽培二十年,雄心初立志驅(qū)前。男兒若個(gè)真英俊,攀上珠峰踏北邊?!敝榉迨鞘澜缱罡叻?,象征著科學(xué)之巔;北邊在我國(guó)境內(nèi),昭示了一條“中國(guó)道路”。26歲的曾慶存立下誓言,從此矢志不渝。

  1970年,國(guó)家決定研制自己的氣象衛(wèi)星,曾慶存又一次服從國(guó)家需要,離開原來的研究領(lǐng)域,被緊急調(diào)任作為衛(wèi)星氣象總體組技術(shù)負(fù)責(zé)人。他克服重重困難,解決了衛(wèi)星大氣紅外遙感的基礎(chǔ)理論問題,并用一年時(shí)間寫出了當(dāng)時(shí)國(guó)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(cè)暴雨、臺(tái)風(fēng)等及相應(yīng)災(zāi)害提供了重要手段。

  20世紀(jì)80年代初,曾慶存挑起中科院大氣所所長(zhǎng)的大梁。當(dāng)時(shí),我國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)短缺,雖然大氣科學(xué)在理論上不比國(guó)外差,但中國(guó)科學(xué)家缺少一個(gè)重要工具:高速計(jì)算機(jī)?!拔覀兊挠?jì)算機(jī)每秒百萬(wàn)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(shí)沒有“汽車”,那就先換“自行車”,總得咬著牙自己往前趕?!澳呐庐?dāng)?shù)粞澴右惨I計(jì)算機(jī)!”曾慶存撂下話。

  擔(dān)任所長(zhǎng)的9年間,在曾慶存的帶領(lǐng)下,大氣所建設(shè)了2個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成為國(guó)際知名的大氣科學(xué)研究中心。

  天氣能預(yù)報(bào),氣候也能嗎?預(yù)測(cè)未來一年甚至幾十年的氣候,事關(guān)夏季洪澇、冬季霧霾、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、能源布局等,涉及國(guó)計(jì)民生方方面面。曾慶存回答:能。2009年,曾慶存與其他科學(xué)家萌生了建立“地球模擬器”的想法。

  在數(shù)百位科學(xué)家的共同努力下,國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”于2018年在北京市懷柔科學(xué)城破土動(dòng)工,預(yù)計(jì)2022年完工。該裝置將為國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)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(xué)支撐。

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  曾慶存在國(guó)際工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)大會(huì)上作報(bào)告(2015年資料照片)。新華社發(fā) (中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所供圖)

  “黃牛風(fēng)格,賽馬精神”

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

  他做學(xué)問,也寫詩(shī)?!安蛔非笕A麗,平淡有意境?!庇腥嗽u(píng)價(jià),人如其詩(shī)。

  他時(shí)常用一句話勉勵(lì)和要求自己:為人民服務(wù),為真理獻(xiàn)身,憑黃牛風(fēng)格,具賽馬精神?!捌匠O窭宵S牛一樣踏實(shí)科研、好好積累,當(dāng)國(guó)家和人民用你的時(shí)候,就像賽馬一樣向前沖?!?/p>

  曾慶存把自己當(dāng)成一塊磚,國(guó)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(gè)人的蝸居里,不分晝夜寫作,完成了《數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)》第一卷。

  這部長(zhǎng)達(dá)80萬(wàn)字的大氣動(dòng)力學(xué)和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)理論專著,將數(shù)學(xué)、力學(xué)和氣象學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。國(guó)際同行評(píng)價(jià):是“氣象學(xué)理論化極重要的篇章”和“構(gòu)筑氣象力學(xué)必不可少的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)”。

(今日關(guān)注·科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)·圖文互動(dòng))(5)曾慶存:勇攀氣象科學(xué)之巔,他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

  曾慶存在中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的辦公室里工作(2012年11月資料照片)。新華社發(fā) (中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所供圖)

  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(píng)價(jià)他,腦袋是尖的,屁股是方的。專心研究時(shí)餓著肚子都不怕,任誰(shuí)也干擾不了他。

  學(xué)術(shù)認(rèn)真、工作拼命,是學(xué)生們對(duì)他的一致印象。論文經(jīng)過曾慶存的手,總會(huì)密密麻麻布滿他親筆修改的意見,甚至還有加頁(yè);出差時(shí),一回酒店,曾慶存就躲進(jìn)房間寫稿子,同行的學(xué)生等他吃飯,餓到了晚上九、十點(diǎn)。

  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(dǎo)大氣污染優(yōu)化控制理論。從大年初一到初七,撰寫了數(shù)十頁(yè)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(chǔ)。

  做學(xué)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(guān)村,如果見到一個(gè)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(jī),曾慶存一如既往謙遜:“我曾立志攀登科學(xué)的‘珠峰’,但我并沒有到山頂,大概在海拔8600米的地方建了個(gè)營(yíng)地,供后來者繼續(xù)攀登?!?/p>

  “長(zhǎng)江后浪推前浪,一代一代往前走,科學(xué)哪有到頂?shù)臅r(shí)候呢?”曾慶存說。

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