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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
2020-01-10 16:37:59 來源: 新華網(wǎng)
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  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

海報:2019年度國家最高科學技術獎——曾慶存 新華社發(fā)

  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(shù)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。

(今日關注·科技獎勵大會·圖文互動)(1)曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

這是曾慶存像。新華社發(fā) (中國科學院大氣物理研究所供圖)

  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(jīng)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(shù)據(jù),計算機就能得出結果——現(xiàn)在通行的“數(shù)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。

(今日關注·科技獎勵大會·圖文互動)(2)曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

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,反復試驗,幾經(jīng)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(shù)值天氣預報核心技術的基礎?,F(xiàn)今,數(shù)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(shù)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(jīng)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(jīng)歷過饑餓的曾慶存深知氣象學的重要。

(今日關注·科技獎勵大會·圖文互動)(3)曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

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(jīng)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?!拔覀兊挠嬎銠C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?shù)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(shù)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(shù)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。

(今日關注·科技獎勵大會·圖文互動)(4)曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

  曾慶存在國際工業(yè)與應用數(shù)學大會上作報告(2015年資料照片)。新華社發(fā) (中國科學院大氣物理研究所供圖)

  “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(xiàn)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。”

  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(shù)值天氣預報的數(shù)學物理基礎》第一卷。

  這部長達80萬字的大氣動力學和數(shù)值天氣預報理論專著,將數(shù)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”。

(今日關注·科技獎勵大會·圖文互動)(5)曾慶存:勇攀氣象科學之巔,他讓天氣預報越來越精準

  曾慶存在中國科學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) (中國科學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(jīng)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(shù)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”?!跋奶煸谥嘘P村,如果見到一個戴破草帽的老頭,十有八九就是他。”趙思雄說。

  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?shù)臅r候呢?”曾慶存說。

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【糾錯】 責任編輯: 王佳寧
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