大氣科學(xué)原始創(chuàng)新的學(xué)科背景視角

高學(xué)浩 陳正洪

（中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院，北京 100081）

大氣科學(xué)原始創(chuàng)新的學(xué)科背景視角

高學(xué)浩 陳正洪

（中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院，北京 100081）

基于氣象科技史的研究，探索大氣科學(xué)發(fā)展的某些創(chuàng)新規(guī)律，通過(guò)對(duì)比分析揭示出數(shù)學(xué)和物理等理科背景對(duì)于大氣科學(xué)的原始創(chuàng)新具有重要作用。這種規(guī)律與大氣科學(xué)自身發(fā)展有密切關(guān)系，也是大氣科學(xué)本質(zhì)決定的。分析表明學(xué)科背景規(guī)律對(duì)人才培養(yǎng)有重要借鑒和啟示。

氣象科技史，學(xué)科背景，原始創(chuàng)新，人才培養(yǎng)

1 引言

氣象學(xué)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的積累后，在19—20世紀(jì)逐漸演變成為現(xiàn)代科學(xué)意義上的大氣科學(xué)。大氣科學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)體系中占有重要的地位，其學(xué)科發(fā)展歷史展現(xiàn)了這門(mén)學(xué)科積累和質(zhì)變的線(xiàn)索，從大氣科學(xué)技術(shù)史角度研究大氣科學(xué)，可以更好地理解原始創(chuàng)新，而且在通識(shí)教育和人文精神培養(yǎng)上具有重要作用。發(fā)達(dá)國(guó)家一些著名的研究機(jī)構(gòu)高度重視科學(xué)技術(shù)史對(duì)原始創(chuàng)新的重要作用。

根據(jù)氣象科技史的研究，發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律性的學(xué)術(shù)現(xiàn)象，就是在近現(xiàn)代大氣科學(xué)發(fā)展歷程中，很多重大創(chuàng)新成果來(lái)自原先從事其他學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)研究的學(xué)者，這批學(xué)者轉(zhuǎn)入大氣科學(xué)領(lǐng)域后做出許多重大原始創(chuàng)新。分析表明這些重大創(chuàng)新與其原先學(xué)科背景有直接關(guān)系，分析氣象學(xué)家不同成長(zhǎng)階段的學(xué)歷和學(xué)科背景，從科學(xué)史視角探索大氣科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，這對(duì)于未來(lái)大氣科學(xué)發(fā)展有獨(dú)特的啟示價(jià)值。

2 現(xiàn)代著名氣象學(xué)家學(xué)科背景分析

大氣科學(xué)發(fā)展至今經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段古典大氣科學(xué)階段，以亞里士多德氣象學(xué)著作Meteorologica（氣象學(xué)通論）為代表，這一階段主要以哲學(xué)思辨和非常樸素的觀(guān)測(cè)方式看待空氣現(xiàn)象，得出的結(jié)論具有很多推測(cè)和假設(shè)。這一階段的學(xué)者普遍具有哲學(xué)和博物學(xué)知識(shí)背景。第二階段是近代大氣科學(xué)，以笛卡爾為代表，逐漸突破亞里士多德氣象學(xué)思辨思想的束縛，注重實(shí)際觀(guān)測(cè)和邏輯推理，氣象儀器處于蓬勃發(fā)展中，開(kāi)始形成某些重要的大氣科學(xué)理論。第三階段是現(xiàn)代大氣科學(xué)，以挪威學(xué)派和芝加哥學(xué)派為代表，期間出現(xiàn)了許多重要人物和重大創(chuàng)新理論。

大氣科學(xué)發(fā)展的階段性證明，由于現(xiàn)代科學(xué)的高度分化，大氣科學(xué)的專(zhuān)業(yè)化發(fā)展需要從“鉛與蠟”的業(yè)余研究變成“數(shù)據(jù)和推理”的專(zhuān)業(yè)探索。因此在現(xiàn)代大氣科學(xué)的原始創(chuàng)新中，氣象學(xué)家們的原先知識(shí)背景和學(xué)科培訓(xùn)就顯得很重要?，F(xiàn)代著名氣象學(xué)家的學(xué)科背景和其大氣科學(xué)的成就必然存在一定關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行枚舉和統(tǒng)計(jì)分析可以發(fā)掘出某些規(guī)律。

2.1 國(guó)際著名氣象學(xué)家的數(shù)學(xué)和物理知識(shí)背景

20世紀(jì)大氣科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)了挪威學(xué)派和芝加哥學(xué)派，以極鋒理論和長(zhǎng)波理論為代表的現(xiàn)代大氣

科學(xué)知識(shí)大廈不斷完善。著名氣象學(xué)家紛紛登場(chǎng)，對(duì)大氣科學(xué)發(fā)展做出各自的貢獻(xiàn)。國(guó)際上著名氣象學(xué)家的學(xué)歷背景和其大氣科學(xué)的重大創(chuàng)新工作存在邏輯關(guān)系，這里選擇對(duì)現(xiàn)代大氣科學(xué)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的代表性學(xué)者進(jìn)行展示和分析（表1）[1-5]。

對(duì)表1經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，可以分析出表1中100%的氣象學(xué)家本科學(xué)習(xí)過(guò)數(shù)學(xué)或物理，數(shù)學(xué)是必不可少的；50%的氣象學(xué)家在博士階段轉(zhuǎn)入學(xué)習(xí)大氣科學(xué)。這里不難得出這樣一個(gè)結(jié)論：有物理和數(shù)學(xué)知識(shí)背景的學(xué)者轉(zhuǎn)入大氣科學(xué)領(lǐng)域，將會(huì)更快做出成就，也更容易從物理學(xué)的角度挖掘大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并用數(shù)學(xué)物理方程式表示出來(lái)?，F(xiàn)代大氣科學(xué)的開(kāi)拓者們基本上都符合這樣的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)規(guī)律。

每位著名學(xué)者的原先知識(shí)背景對(duì)其在大氣科學(xué)領(lǐng)域做出重大創(chuàng)新起到重要作用，特別是數(shù)學(xué)和物理的知識(shí)背景幾乎必不可少。一方面，數(shù)學(xué)和物理的理科思維有助于迅速?gòu)募姺睆?fù)雜的表面現(xiàn)象中概況出事物本質(zhì)；另一方面，易于利用數(shù)學(xué)和物理知識(shí)把概況的本質(zhì)簡(jiǎn)潔表達(dá)出來(lái)。比如挪威學(xué)派的氣旋模型和鋒面理論提出與皮葉克尼斯父子的長(zhǎng)期觀(guān)察和思考分不開(kāi)，也得益于物理和數(shù)學(xué)功底。再如羅斯貝在大氣科學(xué)多方面做出眾多成就，以大氣長(zhǎng)波理論為代表的每項(xiàng)成就的取得除了他天才的思維，還和他用明確的數(shù)學(xué)公式闡述物理過(guò)程的能力直接相關(guān)。

在一些學(xué)者使用數(shù)學(xué)和物理知識(shí)促進(jìn)大氣科學(xué)發(fā)展的同時(shí)，這些重大成就反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展，比如洛倫茲提出混沌理論促進(jìn)了大氣科學(xué)飛躍，也促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展，而且?guī)?lái)人類(lèi)哲學(xué)觀(guān)念的又一次變革；馮?諾依曼促進(jìn)了計(jì)算機(jī)在大氣科學(xué)中的應(yīng)用，反過(guò)來(lái)也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)學(xué)科自身的發(fā)展。

2.2 中國(guó)現(xiàn)代著名氣象學(xué)家的學(xué)科知識(shí)背景

中國(guó)現(xiàn)代大氣科學(xué)沒(méi)有很好改造中國(guó)古代傳統(tǒng)氣象學(xué)，多數(shù)現(xiàn)代大氣科學(xué)理論從歐美引進(jìn)，特別是羅斯貝提出的許多大氣科學(xué)理論體系傳入中國(guó)，成為中國(guó)現(xiàn)代大氣科學(xué)的主要理論體系。中國(guó)現(xiàn)代氣象學(xué)家多數(shù)有留洋經(jīng)歷，也多數(shù)從理科，特別是數(shù)學(xué)和物理的知識(shí)背景中獲益。對(duì)中國(guó)著名代表性氣象學(xué)家的學(xué)歷背景分析也能看出這些規(guī)律（表2）[6-7]。

從表2簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，100%的中國(guó)氣象學(xué)家本科階段有理科背景，其中物理、數(shù)學(xué)是必修課程，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的理科訓(xùn)練。近三分之二的氣象學(xué)家在碩士階段轉(zhuǎn)入氣象學(xué)領(lǐng)域，同樣比例的學(xué)者在博士階段繼續(xù)學(xué)習(xí)氣象學(xué)。其中陶詩(shī)言是特殊情況，雖然沒(méi)有碩士和博士學(xué)歷，但從中國(guó)天氣預(yù)報(bào)實(shí)踐中逐漸成長(zhǎng)為一代宗師，其本科的理學(xué)背景對(duì)其學(xué)術(shù)成長(zhǎng)起到

重要作用。

表1 20世紀(jì)國(guó)際上代表性氣象學(xué)家學(xué)科背景

表2 20世紀(jì)中國(guó)著名氣象學(xué)家學(xué)科背景

中國(guó)近代著名氣象學(xué)家，一般從數(shù)學(xué)、物理、理學(xué)還有地學(xué)轉(zhuǎn)入大氣科學(xué)的較多，這與早年我國(guó)一些著名高校重視理學(xué)（包括地學(xué)）教育有關(guān)。良好的物理和數(shù)學(xué)等理科功底訓(xùn)練使得這些學(xué)者在大氣科學(xué)領(lǐng)域很容易取得突破。

2.3 數(shù)學(xué)物理背景與大氣科學(xué)創(chuàng)新的基本規(guī)律

考慮到20世紀(jì)以前，多數(shù)國(guó)家的高校和研究機(jī)構(gòu)還沒(méi)有大氣科學(xué)的正式學(xué)制和專(zhuān)業(yè)，而20世紀(jì)70年代后，大氣科學(xué)成為非常普遍的專(zhuān)業(yè)。所以選取19世紀(jì)末到20世紀(jì)區(qū)間的著名科學(xué)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析是合適的，可以考察這個(gè)建制化歷史過(guò)程中，他們的學(xué)科背景變化和其大氣科學(xué)學(xué)術(shù)成就的關(guān)系。

根據(jù)可以不用全樣本就能得出基本結(jié)論的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，沒(méi)有窮舉這一歷史時(shí)期所有氣象學(xué)家的情況。同時(shí)從反面來(lái)驗(yàn)證這種現(xiàn)象，試圖尋找非理科背景在大氣科學(xué)領(lǐng)域做出重大原始創(chuàng)新的學(xué)者，但經(jīng)典性的代表人物比較缺乏。有少數(shù)非理科背景學(xué)者在大氣科學(xué)某些領(lǐng)域做出成就，但是要么偏向于綜合性研究，要么重新進(jìn)行理科訓(xùn)練獲得理科學(xué)位，這也就說(shuō)明“存在決定意識(shí)”，理科背景對(duì)于大氣科學(xué)“硬研究”的不可或缺。

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外著名氣象學(xué)家學(xué)歷背景的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合擁有理科背景的人物背景考察，論證了如下一個(gè)大氣科學(xué)原始創(chuàng)新的基本規(guī)律：在現(xiàn)代大氣科學(xué)領(lǐng)域取得重大原始創(chuàng)新的學(xué)者，其背景知識(shí)結(jié)構(gòu)一般包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)和其他理學(xué)學(xué)科。這樣學(xué)科背景轉(zhuǎn)入大氣科學(xué)比較容易，進(jìn)入大氣科學(xué)后更容易做出重大的原始創(chuàng)新。尤其數(shù)學(xué)和物理學(xué)是必備知識(shí)，這點(diǎn)有較大的可信度。可以把這種創(chuàng)新類(lèi)型概括為“數(shù)理型的創(chuàng)新模式”。

極少數(shù)學(xué)者情況特殊，比如馮?諾依曼和陶詩(shī)言，其中馮?諾依曼雖然沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)大氣科學(xué)，但是具有深厚的數(shù)學(xué)功底，所以從計(jì)算機(jī)角度為大氣科學(xué)的發(fā)展做出重大創(chuàng)新。陶詩(shī)言是當(dāng)代中國(guó)氣象學(xué)的一代宗師，雖然沒(méi)有碩士和博士學(xué)歷，但是本科擁有扎實(shí)的數(shù)學(xué)和物理功底。陶詩(shī)言學(xué)術(shù)成長(zhǎng)建立在長(zhǎng)期的中國(guó)天氣業(yè)務(wù)的實(shí)踐中，經(jīng)過(guò)大量的氣象學(xué)實(shí)踐，其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累大大超出一般氣象工作者，他從實(shí)踐中提出許多重大創(chuàng)新理論。此外，美國(guó)“龍卷先生”（T. T. Fujita，1920—1998年）的著作中很少用到數(shù)學(xué)公式，而使用大量精美的概念性示意圖，卻能夠很清楚地解釋風(fēng)暴原理，他對(duì)數(shù)學(xué)的悟性為后人稱(chēng)道。這三位著名氣象學(xué)家說(shuō)明除了“數(shù)理型創(chuàng)新模式”之外，還存在“發(fā)現(xiàn)型的創(chuàng)新模式”，如同DNA的發(fā)現(xiàn)一樣，同樣是重要的原始創(chuàng)新方法。

無(wú)論是“數(shù)理型”的創(chuàng)新還是“發(fā)現(xiàn)型”的創(chuàng)新，都有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是其知識(shí)背景中必然有以數(shù)學(xué)和物理為主的理科學(xué)術(shù)訓(xùn)練，而且理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。經(jīng)過(guò)物理、數(shù)學(xué)的訓(xùn)練，分析氣象現(xiàn)象的抽象能力和公式構(gòu)建能力大為提升，更加容易做出重要發(fā)現(xiàn)和重要?jiǎng)?chuàng)新。

3 數(shù)學(xué)和物理促進(jìn)大氣科學(xué)創(chuàng)新的邏輯關(guān)系

近代大氣科學(xué)的發(fā)展有其自身的規(guī)律和特性，之所以物理和數(shù)學(xué)背景的學(xué)者更容易在大氣科學(xué)領(lǐng)域做出創(chuàng)新，與近代大氣科學(xué)建制化歷程和發(fā)展特點(diǎn)有關(guān)，這種客觀(guān)規(guī)律使得數(shù)學(xué)和物理背景更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。

3.1 現(xiàn)代大氣科學(xué)發(fā)展依賴(lài)于自然科學(xué)和技術(shù)的最新成果

現(xiàn)代大氣科學(xué)是科學(xué)叢林群體突破的一個(gè)分支，從別的學(xué)科和技術(shù)發(fā)展中獲得養(yǎng)料。由于英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和美國(guó)相繼完成了工業(yè)革命，資本主義在19世紀(jì)達(dá)到一個(gè)高峰，促進(jìn)了生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步，對(duì)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響。大氣科學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)繁榮的19世紀(jì)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、測(cè)量學(xué)等多學(xué)科的成果，借助于19—20世紀(jì)初自然學(xué)科的巨大發(fā)展，并結(jié)合自身的特點(diǎn)，大氣科學(xué)的發(fā)展逐漸從經(jīng)驗(yàn)、局部、平面、定性、感性轉(zhuǎn)向理論、全局、立體、定量、理性[10]。

除了科學(xué)，技術(shù)的發(fā)明對(duì)于現(xiàn)代大氣科學(xué)的促進(jìn)作用同樣非常重要。比如技術(shù)發(fā)展為大氣高空探空儀提供了強(qiáng)有力的技術(shù)，20世紀(jì)初以衛(wèi)星探測(cè)為代表的探測(cè)技術(shù)加快了氣象觀(guān)測(cè)向全局和立體化的發(fā)展。再如高速計(jì)算機(jī)、氣象衛(wèi)星和氣象雷達(dá)的出現(xiàn)為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、氣候模式以及預(yù)報(bào)技術(shù)的高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展一個(gè)突出特點(diǎn)就是數(shù)學(xué)化，越來(lái)越多的自然科學(xué)分支學(xué)科依托最新數(shù)學(xué)知識(shí)得以發(fā)展。當(dāng)代技術(shù)的發(fā)展走向高、精、尖，更加需要最新物理理論和數(shù)學(xué)計(jì)算的知識(shí)。整個(gè)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)必然影響到大氣科學(xué)的發(fā)展，要想做出重大科學(xué)創(chuàng)新，擁有扎實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)是必不可少的，特別是物理和數(shù)學(xué)背景。所以前文論述的20世紀(jì)國(guó)外和國(guó)內(nèi)著名氣象學(xué)家的學(xué)歷背景分析完全印證了這個(gè)規(guī)律。

3.2 大氣科學(xué)問(wèn)題本質(zhì)上就是數(shù)學(xué)和物理問(wèn)題

現(xiàn)代大氣科學(xué)的特性和發(fā)展規(guī)律就是需要把大氣現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可以定量求解的物理和數(shù)學(xué)方程。現(xiàn)代大氣科學(xué)的開(kāi)拓者們把握住了本質(zhì)問(wèn)題。挪威學(xué)派的創(chuàng)始人V.皮葉克尼斯在20世紀(jì)初期“大氣科學(xué)還處于藝術(shù)階段”時(shí)，就大膽地將大氣科學(xué)問(wèn)題歸結(jié)為物理

和數(shù)學(xué)問(wèn)題，并創(chuàng)造性地將數(shù)學(xué)物理方法引入研究大氣運(yùn)動(dòng)。1904年，V.皮葉克尼斯發(fā)表了《一種天氣預(yù)報(bào)的理性方法》的演講，把數(shù)學(xué)方程式應(yīng)用到原始大氣數(shù)據(jù)信息中，提出開(kāi)展數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的計(jì)劃。1907年，V.皮葉克尼斯開(kāi)發(fā)了把物理力學(xué)應(yīng)用到大氣和海洋環(huán)流中的新方法。

科學(xué)技術(shù)史上的杰出人物都善于從戰(zhàn)略角度出發(fā)把握未來(lái)學(xué)科發(fā)展的主流方向[8]。作為挪威學(xué)派開(kāi)創(chuàng)人V.皮葉克尼斯就是一個(gè)極具戰(zhàn)略思維的科學(xué)家，無(wú)論是在具體的理論研究方面，還是在對(duì)整體學(xué)科的發(fā)展方向上都是如此。V.皮葉克尼斯作為氣象學(xué)大家的高明之處就在于，把大氣科學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)和物理問(wèn)題，從解方程出發(fā)，求得特定解，從而做出預(yù)報(bào)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的出現(xiàn)和成功應(yīng)用更是把物理和數(shù)學(xué)嵌進(jìn)了大氣科學(xué)大廈的根基中。

3.3 物理和數(shù)學(xué)最新發(fā)展對(duì)大氣科學(xué)有直接的促進(jìn)作用

現(xiàn)代大氣科學(xué)建立之初，遍地黃金，杰出的氣象學(xué)家們非常重視物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)最新成果的應(yīng)用。物理和數(shù)學(xué)最新發(fā)展對(duì)大氣科學(xué)起到了直接支撐作用。

芝加哥學(xué)派創(chuàng)始人羅斯貝，非常注重?cái)?shù)學(xué)和物理對(duì)于研究氣象科學(xué)的重要性，例如他曾經(jīng)鼓勵(lì)著名氣象學(xué)家威利特到普林斯頓大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理最新知識(shí)，學(xué)成后安排他去Bergen學(xué)校學(xué)習(xí)新的預(yù)報(bào)理論。羅斯貝本人非常重視物理和數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)大氣科學(xué)的促進(jìn)作用，在研究高空大氣運(yùn)動(dòng)時(shí)他抓中了長(zhǎng)波這一重要特征，取得了理論上的突破。羅斯貝向查尼強(qiáng)調(diào)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的重要性，并推薦查尼與馮?諾依曼合作，推動(dòng)了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)取得成功，這是物理、數(shù)學(xué)、大氣科學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科綜合取得原始創(chuàng)新的經(jīng)典案例，也顯示了羅斯貝不同尋常的戰(zhàn)略眼光[9]。

從科學(xué)技術(shù)史角度來(lái)看，物理和數(shù)學(xué)的發(fā)展有力促進(jìn)了大氣科學(xué)的繁榮。比如流體力學(xué)方程成為大氣動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，偏微分方程理論用于建立大氣運(yùn)動(dòng)和變化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述，非線(xiàn)性系統(tǒng)理論使人們認(rèn)識(shí)到隨機(jī)性背后隱藏的有序性，場(chǎng)論為氣象學(xué)中的位勢(shì)理論提供理論工具，概率論為氣象的統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)打下基礎(chǔ)，計(jì)算數(shù)學(xué)支撐了氣象數(shù)值模擬預(yù)報(bào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等。

4 數(shù)學(xué)、物理背景對(duì)人才培養(yǎng)的啟示

數(shù)學(xué)、物理背景對(duì)于大氣科學(xué)原始創(chuàng)新的重要作用，表明對(duì)大氣科學(xué)人才培養(yǎng)需要高度重視物理和數(shù)學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)訓(xùn)練。同時(shí)也說(shuō)明從科學(xué)技術(shù)史角度分析創(chuàng)新規(guī)律，對(duì)于學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略有獨(dú)特價(jià)值[11]。

（1）對(duì)優(yōu)秀大氣科學(xué)人才的選拔，其知識(shí)結(jié)構(gòu)非常重要。對(duì)于從事大氣科學(xué)前沿研究領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，比如組建數(shù)值天氣預(yù)報(bào)創(chuàng)新隊(duì)伍時(shí)，應(yīng)該更多考慮數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科人才的加入，對(duì)數(shù)學(xué)和物理學(xué)的悟性尤為關(guān)鍵。大科學(xué)時(shí)代，面臨大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，合理的背景知識(shí)結(jié)構(gòu)是推動(dòng)創(chuàng)新的重要前提。

（2）從氣象學(xué)一代宗師陶詩(shī)言院士的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)來(lái)看，沒(méi)有碩士、博士等高學(xué)歷，沒(méi)有國(guó)外留學(xué)或訪(fǎng)學(xué)背景，同樣可以做出重要成就。氣象業(yè)務(wù)的實(shí)踐可以在某種程度彌補(bǔ)學(xué)歷上的一些不足，有助于“發(fā)現(xiàn)型”創(chuàng)新型人才的成長(zhǎng)；這對(duì)于“整天坐辦公室”的人員來(lái)說(shuō)，到業(yè)務(wù)部門(mén)接觸并積累氣象實(shí)踐非常重要，在實(shí)踐基礎(chǔ)上加強(qiáng)數(shù)理功底或許也可以產(chǎn)生一些重要的原始創(chuàng)新。因?yàn)槔砜扑季S和工作方式的培養(yǎng)會(huì)在實(shí)踐中得到加強(qiáng)。

（3）隨著氣象事業(yè)發(fā)展，未來(lái)非氣象專(zhuān)業(yè)和文科人才將會(huì)不斷加入氣象部門(mén)，帶來(lái)新的創(chuàng)新源泉。對(duì)于非氣象專(zhuān)業(yè)的人才加入氣象部門(mén)，對(duì)其業(yè)務(wù)培訓(xùn)非常重要，包括預(yù)報(bào)員培訓(xùn)、氣象基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)等。培訓(xùn)內(nèi)容中，數(shù)學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)和大氣科學(xué)其他知識(shí)培訓(xùn)同等重要。如果基本數(shù)學(xué)和物理學(xué)知識(shí)占到接近一半課程，對(duì)于大氣科學(xué)的理解將會(huì)更加深入穩(wěn)固，發(fā)掘創(chuàng)新的潛質(zhì)會(huì)更多。

5 小結(jié)與展望

從人才培養(yǎng)的綜合素質(zhì)來(lái)看，文理交融有助于促進(jìn)領(lǐng)軍人才的成長(zhǎng)，數(shù)學(xué)和物理的理科背景，結(jié)合人文精神往往使學(xué)者擁有更加寬廣的學(xué)科視野和洞察能力，容易做出重大的原始創(chuàng)新。學(xué)科背景對(duì)于不同類(lèi)型的人才成長(zhǎng)有重要作用，對(duì)于大氣科學(xué)新領(lǐng)域的開(kāi)拓和分支學(xué)科的延伸也將會(huì)產(chǎn)生重要促進(jìn)作用。這方面的深入研究有待從氣象科技史的學(xué)科角度進(jìn)一步探索。

[1]Gold E. Prof. V. F. K. Bjerknes, For. Mem. R.S.Nature, 1951, 167: 838-839.

[2]Byers H B. Car-Gustaf Arvid Rossby 1898—1957. American Philosophical Society, 1959.

[3]Allaby M. Encyclopedia of Weather and Climate. New York: Facts on File Inc, 2002.

[4]Phillips N A. Carl-Gustaf Rossby: His times, personality, and actions. Bulletin of the American Meteorological Society, 1998, 79: 1097-1112.

[5]Phillips N A. Jule Charney’s in fl uence on modern Meteorology. Bulletin of the American Meteorological Society, 1982, 63: 492-498.

[6]錢(qián)偉長(zhǎng). 20世紀(jì)中國(guó)知名科學(xué)家學(xué)術(shù)成就概覽 地學(xué)卷 大氣科學(xué)與海洋科學(xué)分冊(cè). 北京: 科學(xué)出版社, 2011.

[7]劉昭民. 西洋氣象學(xué)史. 臺(tái)灣: 中國(guó)文化大學(xué)出版社, 1981.

[8]錢(qián)永甫, 陳月娟, 王謙謙, 等. 郭曉嵐教授對(duì)大氣科學(xué)的杰出貢獻(xiàn).氣象學(xué)報(bào), 2006, 4: 405-411.

[9]賈朋群, 秦蓮霞, 胡曉梅. 羅斯貝和20世紀(jì)大氣科學(xué)的發(fā)展. 自然雜志，2004, 26(3): 163-166.

[10]謝志輝, 丑紀(jì)范. 大氣科學(xué)思想史//涂光熾. 地學(xué)思想史.長(zhǎng)沙: 湖南教育出版社, 2007.

[11]汪前進(jìn), 胡維佳. 科技史視角的科技戰(zhàn)略研究. 中國(guó)科技史雜志, 2007, 28(4): 491-501.

Original Innovation of Atmospheric Science Based on Discipline Background

Gao Xuehao, Chen Zhenghong
(CMA Training Center, China Meteorological Administration, Beijing 100081)

On the basis of the historical analysis of meteorological science and technology, this paper is characterized by the innovation derived from atmospheric science. It would further promote the original innovation of atmospheric science by the aid of comparative analysis of science background including mathematics, physics, and so on. This characteristic is closely related to the development of atmospheric science and is primarily determined by the nature of atmospheric science. Our results indicate that attention to the discipline background is of signif i cance in talent cultivation.

meteorological science and technology history, discipline background, original innovation, talent cultivation

10.3969/j.issn.2095-1973.2014.06.005

2014年2月26日；

2014年11月10日

高學(xué)浩（1958—），Email: gaoxuehao@yahoo.com.cn

資助信息：國(guó)家自然科學(xué)基金（41220001）；中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院“氣象科技史研究”項(xiàng)目