韋佳
“燕子低飛天將雨”,人們對(duì)氣象的認(rèn)識(shí)可以追溯到幾千年前。如今查看天氣預(yù)報(bào)已是人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?,可誰又能想到,大氣科學(xué)在我國的發(fā)展僅有幾十年的歷史。在無數(shù)氣象工作者中,有一位老人一生攻堅(jiān)克難,提出了一系列至今仍在應(yīng)用的氣象學(xué)重要理論,為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和氣象衛(wèi)星遙感研究做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。他就是獲得2019年度最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的曾慶存院士。
曾慶存出生在一個(gè)貧苦農(nóng)家,他憑借自己的努力與汗水考上了北京大學(xué)物理系,從此開始了長達(dá)幾十年的氣象研究之路。他剛上大學(xué)的時(shí)候,新中國已建成1647個(gè)氣象臺(tái)站,形成具有一定密度的氣象臺(tái)站網(wǎng),開始為公眾服務(wù)。但是,人才短缺、設(shè)備簡陋、沒有系統(tǒng)的理論指導(dǎo)……一系列亟待解決的問題像大山一樣橫亙?cè)跉庀笱芯繄F(tuán)隊(duì)面前。于是,國家決定選派一批人到蘇聯(lián)學(xué)習(xí)氣象專業(yè)知識(shí),22歲的曾慶存就在其中。
師從國際著名氣象學(xué)家基別爾的曾慶存,憑借優(yōu)異的成績得到了導(dǎo)師的青睞。基別爾給曾慶存出了一道世界難題作為論文選題,即用原始方程作短期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。早在20世紀(jì)初,氣象學(xué)界就提出過這樣的構(gòu)想,然而幾十年過去了,種種嘗試均宣告失敗。曾慶存沒有退縮,他苦讀冥思,反復(fù)試驗(yàn),最終從分析大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的本質(zhì)入手,首創(chuàng)求解大氣運(yùn)動(dòng)原始方程組的“半隱式差分法”,這個(gè)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)。
曾慶存本可以留在蘇聯(lián)工作,享受優(yōu)厚的待遇,但他卻決定學(xué)成歸國,挑戰(zhàn)氣象學(xué)的新領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)國內(nèi)的條件十分艱苦,沒有大型計(jì)算機(jī),原始方程計(jì)算幾乎都要靠人工完成。這份工作不僅計(jì)算量大,而且對(duì)計(jì)算速度的要求非常高——如果不能及時(shí)計(jì)算出相關(guān)數(shù)值,那么這種計(jì)算就不能被稱為“預(yù)報(bào)”了。炎炎夏日,蚊蟲四處飛舞,曾慶存就坐在只有幾平方米的房間里,靜心計(jì)算方程,經(jīng)常通宵達(dá)旦,廢寢忘食。在外人眼里,曾慶存的生活是單調(diào)乏味的,但他卻沉浸在自己的學(xué)科鉆研中,不改其樂。
當(dāng)曾慶存在氣象學(xué)領(lǐng)域小有成就之后,又面臨著新的挑戰(zhàn),國家將研制氣象衛(wèi)星的任務(wù)提上了日程,安排他擔(dān)任衛(wèi)星氣象總體組的技術(shù)負(fù)責(zé)人。那時(shí)氣象衛(wèi)星的研究在國際上尚處于初始階段,衛(wèi)星遙感理論對(duì)曾慶存來說也是個(gè)完全陌生的領(lǐng)域,有好幾年,他的研究工作進(jìn)展都十分緩慢。很多人都嘲笑他,認(rèn)為研究基礎(chǔ)理論的想法是不切實(shí)際的,但是曾慶存不服輸,仍堅(jiān)持從基礎(chǔ)理論入手的觀點(diǎn),并用一年的時(shí)間寫出了當(dāng)時(shí)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《大氣紅外遙測(cè)原理》。他在書中將各種輻射傳輸方程統(tǒng)一作為“遙感方程”處理,他提出的“最佳信息層”等概念和方法為監(jiān)測(cè)暴雨、臺(tái)風(fēng)等氣象及相應(yīng)災(zāi)害提供了重要手段。
在他和老一輩科學(xué)家們的努力下,如今中國短期天氣預(yù)報(bào)精確度已經(jīng)大大提高,但曾慶存又給自己和新一代氣象人提出了新目標(biāo)——精準(zhǔn)預(yù)報(bào)長期的氣候變化和自然災(zāi)害。所以年過八旬的曾慶存依然不敢懈怠,至今仍忙碌在科研一線。“辛勤耕耘六十載,風(fēng)霜雨雪總關(guān)情?!痹鴳c存就像一匹志在千里的老馬,在氣象學(xué)的道路上砥礪前行。
·大氣科學(xué)專業(yè)小貼士·
專業(yè)名片:大氣科學(xué)是研究大氣的各種現(xiàn)象(包括人類活動(dòng)對(duì)它的影響)以及如何利用這些規(guī)律為人類服務(wù)的一門學(xué)科,培養(yǎng)能夠在大氣物理、大氣環(huán)境、大氣探測(cè)、氣象學(xué)、氣候?qū)W等領(lǐng)域從事相關(guān)工作的人才。大氣科學(xué)是一門非常小眾的專業(yè),但近年來,大氣霧霾、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害、全球變暖等問題備受關(guān)注,社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的需求量日益增加,使得該專業(yè)的就業(yè)率年年居高。
專業(yè)基礎(chǔ)課:高等數(shù)學(xué)、普通物理學(xué)、地球科學(xué)概論、大氣科學(xué)概論等。
畢業(yè)去向:氣象、航空、航天、海洋、環(huán)境、水利等部門。
推薦院校:北京大學(xué)、南京大學(xué)、蘭州大學(xué)、云南大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、中國海洋大學(xué)。