从气象学员到水文气象预报开拓者
——章淹教授访谈录

2018-11-24 03:15陈正洪申丹娜访谈整理
中国科技史杂志 2018年3期
关键词:预报员气象

陈正洪 钟 琦 申丹娜 访谈整理

(中国气象局,北京 100081)

访谈整理者按章淹,女,1925年生,浙江上虞人,气象学家,1947年毕业于清华大学气象系。曾任北京气象学院研究生部教授、院学术委员会主任、中国科协全国委员会委员等。长期从事暴雨理论与应用开发的教学与科研,主要致力于数量化、精细化降水机理和预报的研究与实践,发表学术专著三本、学术论文150余篇,先后有十四项成果分别获国家、省或部委奖励,其中“长江流域暴雨及预报”获1985年国家科技进步三等奖,《暴雨预报》获国家气象局1992年科技进步(推广)二等奖,“台风、暴雨预报警报研究”获国家计委、科委、财政部重大科技成果奖及1996年中国科学院科技进步一等奖。

受访人:章淹

访谈整理人:陈正洪、钟琦、申丹娜

访谈时间:2012年9月20日

访谈地点:章淹教授家中

1 在西南联大学习气象

钟琦(以下简称“钟”):章老师您出身书香世家,怎么走上了气象的道路?

章淹(以下简称“章”):我母亲那时候是女高师*女高师即北京女子高等师范学校,于1908年成立,1925年改名为北京女子师范大学,1931年与北平师范大学合并,定名为国立北平师范大学,现为北京师范大学。的,是该校第一届大学毕业生,那时候李大钊、鲁迅都在女高师教书,我母亲是他们的学生,我母亲是当时北平的女学界学联会主席,就是相当于现在的学生会主席,许广平比我母亲低两三届。我父亲叫章廷谦,他的笔名叫川岛,是绍兴人,和鲁迅是老乡,那时他经常参加一些学生活动,就跟我母亲认识了。父亲当时经常写一点东西给晨报副刊(后来成为“语丝社”[注]“语丝社”是中国现代文学社团,因编辑出版《语丝》周刊得名,成立于1924年,历时约五年时间,语丝社聚集了了一批后来在文学史上赫赫有名的作家和学者,如孙伏园、周作人、鲁迅、川岛、刘半农、章衣萍、林语堂、钱玄同、江绍原等。),他和鲁迅他们在一起都说绍兴话,鲁迅认为语丝社那三个小将,青年的主要骨干力量就是我父亲一个。

我父亲差不多一辈子在北大,14岁就到山西上中学,很快就上了山西大学的预科,后上了山西大学。“五四运动”时,北大有一个教授,到山西大学去演讲,做报告以后同意从山西大学选两个优秀的学生上北大,就从山西大学把父亲转到北大了。我父亲文笔好,北大校长蔡元培的秘书叫谭熙鸿,曾经当过孙中山的秘书,他曾跟着我父亲一起去过上海的“六三代表团”[注]表示是6月3日的代表团。,回来他就跟蔡元培介绍,说这个人比较会写东西,后来就让他兼校长秘书,就是蔡元培的秘书。那时候校长也只能一个人,秘书也只能一个人,谭熙鸿[注]谭熙鸿(1891—1956),字仲逵,江苏省吴县,出生于上海,14岁考进上海电报局当练习生,16岁转正任报务员,因拍电报关系认识了蔡元培,后来成为蔡元培秘书。1920—1927年,被聘为北京大学教授,受命筹办生物学系,1925年生物学系建成,成为生物系第一任系主任,新中国成立后,任中央人民政府农业部顾问。已经是校长秘书了[1],给我父亲的名义叫西文秘书,那时候常常有罗素、杜威来中国演讲,我父亲就做笔记,做记录,搞一些西文的东西。另外,他负责《北大日报》的资料编辑采访。父亲学生的时候就兼校长秘书,毕业后也当过一段时间的校长秘书,抗日战争胜利以后就在北大中文系教书。

我父亲一直在北大,中间离开了几年,因为张作霖到了北京以后,北京出现白色恐怖,像父亲“五四”那时候很积极的一些人,就很危险了。鲁迅到厦门大学,那是林语堂的关系,林语堂当时都是语丝社的,林语堂跟厦门有关系,鲁迅去了,后来鲁迅也把我父母找去了,去厦门大学教书。在厦门大学没待多久,马上被封抄,后来这些人,尤其是浙江籍贯人,因那时候北大的校长蒋茂林也在浙江,都到了浙大,在浙大待了四年,父亲后来再回北大。

因为那时候家里面我父母反帝反封建,他们很鼓励我们学科学,让我们能上学,要科学救国,所以我们兄弟姐妹就学自然科学。我当时没上大学以前不知道有气象系,1942年就上了西南联大的物理系,物理系念了两年,期间日本飞机老来轰炸。飞机来轰炸就跟天气有关,天气不好飞机不来,天气要好的话就要防着飞机来炸,要拉警报,我就觉得气象挺重要的,后来我就从物理系转到了气象系。

钟:那时候气象还不是一个专门的专业。

章:那时候西南联大是清华、北大、南开三个学校合在一起,所以那个系也是合并的,是地质地理气象系。不过在联大的时候没什么人念气象,我们班算是多的,我们班有四个同学,我们上面一班基本上没有人。物理系毕业的江爱良(是杨振宁的上一届),他已经在中法大学做助教,他觉得物理系念的好像有点儿不够意思似的,他就又来念气象,所以他跟我们一起上课,我们班虽然是四个人,加上他差不多就五个人。

陈正洪(以下简称“陈”):班上有哪四个人您还记得吗?

章:我一个,北大的严开伟,北大的仇永炎,还有民航的葛学易。

陈:那时候已经有气象系,是哪一年?

章:清华气象系可能是最早的,抗日战争以前就有,但是念气象的人很少。具体哪一年我记不清了,“一二·九”运动的时候张乃昭、蒋经涛他们都是清华气象系的,“一二·九”以后他们就参加革命了,他们还不是最早的,在他们前面还有人,像研究风筝的史镜清也是比较早的,他当时是清华气象台的助教,那时候清华有一个气象台,他是工作人员,放气象风筝,放风筝的线是金属的,结果风筝搭到高压线上,他就被电死了,为此清华还设了一个史镜清奖学金。李宪之[注]李宪之(1904—2001),字达三,河北省赵县人,1924年考入北京大学理预科,1936年从德国回来任清华大学副教授,1952年任北京大学物理系大气物理教研室主任,教授。李宪之是我国气象事业、气象科研和气象教育的奠基者和开拓者之一,1927—1930年参加“中国西北科学考查团”开创了气象野外考察的先河。长期从事气象高等教育工作,先后在清华大学、西南联合大学、北京大学任教,培养出了大批气象事业方面的优秀人才和气象学家。这些同学也是很早的,李宪之原来是北大的,送去德国学习以后回来到了清华大学做气象主任。那时候我们在昆明没什么老师,李宪之就是我们气象系的主任,剩下有几个讲师、助教。清华在李宪之之前还有,关于清华怎么建立气象系的这些历史,从《气象集誌》上可以找得到。

陈:如果要这样分的话,第一代气象学家可能是竺可桢、蒋丙然。第二代是?

章:李宪之我没想过他算哪一代,李宪之算是比较早的,但是在北大李宪之还算比较年轻一代的教授。再往下就是叶笃正[注]叶笃正(1916—2013),天津人,气象学家,中国现代气象学主要奠基人之一、全球气候变化研究的开拓者。1980年,当选中国科学院学部委员(院士),1981年至1985年,任中国科学院副院长,2006年,获2005年度国家最高科学技术奖。、顾震潮[注]顾震潮(1920—1976),上海市人,大气物理学家。1945年毕业于西南联合大学研究生院。1947年留学瑞典。1950年回国。历任中国科学院大气物理研究所研究员、所长,联合天气分析预报中心主任。开创了中国数值天气预报工作,多次准确预报了洪水的暴发,六十年代为原子弹和导弹试验的气象保证作出贡献,曾立一等功。、谢义炳[注]谢义炳(1917—1995),湖南新田人,气象学家,1943年获浙江大学硕士学位,1980年当选为中国科学院学部委员。这一批了,其实早在在1911年,蔡元培就提出气象来的。清朝的时候气象观测基本上就是在天文台、观象台工作。后来北京观象台又被八国联军破坏了,就剩一、两个仪器。1911年辛亥革命临时政府成立以后,蔡元培提倡成立了气象台,以后蔡元培出国了,他再回来就到中央研究院了,他还是坚持应该成立气象台,可是他已经忙不过来了,就找了竺可桢来推动这个工作。所以要真正说中国现代气象的发展,还是蔡元培为首,他重视中西文化,有他这样的威望,气象在临时政府里面才能通过,因为这个事情是要花钱的。

钟:那个班与地质是分开的吗,还是纯气象的班吗?主要学些什么课程呢?

章:是气象系,自己选课,一、二年级的课和物理系是一样的,是必修课,到三、四年级就随便选课了,我们气象系的课多一点。普通气象、天气预报、气候和观测。动力气象是赵九章[注]赵九章(1907—1968),渐江吴兴人,1955年被选聘为中国科学院学部委员,中国著名大气科学家,地球物理学家和空间物理学家,中国动力气象学的创始人,东方红1号卫星总设计师,中国人造卫星事业的倡导者和奠基人之一、中国现代地球物理科学的开拓者。执教[2],普通气象是李宪之教,天气预报是刘好治教,观测学是谢光道教。教材用美国的讲义,美国新出的书,最新的就是天气预报的课。当时西南联大的很多课程都是英文教材。

陈:这教材是很新的,是不是有芝加哥气象学派[注]芝加哥学派是以罗斯贝等一大批大气科学精英组成的学派,代表了大气科学的一个时代,为现代气象学和大气动力学的发展奠定了基础。的内容?

章:锋面理论这些内容当时主要是芝加哥学派的,但是李宪之是从德国回来的,他讲的德国的那些东西比较多。

陈:当时美国和德国的课程有什么区别吗?

章:德国和美国的多少有一些不同,实际天气的这些东西没有多大不同。我们在学校学课程,偏理论的课程讲的多一些,到临要毕业的时候才画了一张天气图。实际天气预报这些东西,我是从顾震潮那些学来的,顾震潮从欧洲回来后带着我做这些东西。顾震潮爱国心很强,新中国建立后,他很快就急着回来了,他也没有顾及自己是不是拿到了博士学位,他对中国气象事业带动的力量还是很大的。

陈:您大学毕业是哪一年?

章:我是1947年毕业,我们念到1945年时抗日战争胜利,西南联大又在昆明待了一年,到1946年联大就算结束了,当时政策是你愿意回哪个学校就去哪个,北大、清华、南开都可以。气象系只有清华大学有,我没有什么选择,当然就回清华。清华校园的最早气象台也是中国最早的大学里的气象台,别的大学里当时是没有的。

2 到华北观象台做预报员

陈:您毕业之后去哪儿?

章:在我们班四个人里我是学的最好的,成绩考的也是最高的,没毕业的时候系主任李宪之说是留下我做助教。后来仇永炎到了华北观象台,葛学易去了民航,严开伟那个时候还没定。后来李宪之就报到理学院说留下一个助教,留下了我,理学院院长说,“没有男的呀?女的搞这种搞不来的,化学和生物留女助教还差不多,物理和数学这一类不要留女助教。”后来李宪之跟我谈这个问题,提出要我跟仇永炎换,当时我思想有点儿不通,我父亲说科班出身从头锻炼也挺好,后来我就跟仇永炎两个人换了,到了华北观象台。

华北观象台那个时候预报员基本上都是日本人训练的,日本人不教预报,原来的华北高中毕业生都是观测员,个别好的可以到日本去留学,回来他们自己学一点。当时预报室都不让进去,偶尔让你去参观一下,所以那时候除了我是正经学气象、学预报的以外,剩下的那些人多半是日本人训练留下的,还有一些是国民党空军来的一些人。张乃昭来了以后,把他们好多人都送去学习了,剩下四、五个人在华北观象台做预报,所以那个时候他们说我是开国大典的预报员,我都不记得这回事儿。

陈:这个事情很重要,请您说说。

章:我都不记得了,那天我值班,张乃昭来告诉我,说那天(开国大典)要我做预报,刚好那天也是我值班他也比较放心。我当时不懂得那么多事情,只知道这是一个大事情要准备一下,因为别的人多半都不是正式气象训练出来的,但是他们都是老预报员比我有经验,当过几年预报员,我才当一年多预报员。当时王维罴是预报组长,他被日本人训练过气象技能。其实他挺聪明的,当时日本人训练的是观测员,他是观测员里比较好的学员,到日本学习了一下,其实也没让他学预报,他就自己偷偷的学了一点,回来以后在华北观象台就做了预报组长了。

陈:1949年做预报的时候当时有什么条件吗?

章:那时候条件差得很,根本没有什么。华北观象台每天就画两张图,上午一张、下午一张天气图,而且还很不全,在整个图上就画一小块儿地。有时下午加一张图,就是从地面反推上去3000公尺的高空图,是根据一个理想的气压推上去的。一天就三张图,就一个人值班。

当时给我的印象是秋天都是秋高气爽,像这样的天气,没想到国庆节会有什么变化,我就以为大概“十一”前后都是这样的好天气,后来我查资料,发现“十一”前后其实下雨的情况并不少见,这才有点儿紧张,而且那天最主要的是飞机要上天,云层很厚的话,对飞机上空的安全没有保证。

所以后来我就做了一些准备,就找资料。当时华北观象台本来有一个大木头箱子,结果日本人把有用一点儿的资料都给烧了。我又找回清华气象系,还好找到清华气象系的历史天气图,翻了以前“十一”的时候可能有什么天气,知道“十一”的时候可能会下雨,那天还真是有点儿零星的雨,后来飞机还是顺利的上天了,就是在零星的雨中间抓了一个空儿正好上天,配合着天安门毛主席的讲话,另外群众也正好在下面看见,所以领导还是挺满意的[注]谈到此处,章淹继续说,那时候好像气象人员只有检讨,没有表彰,报对了是应该的,我们没什么表彰,我们每个礼拜生活检讨会老是说为什么没报对,或者就是报对了时间上还差一点,轻重上还差什么东西。。

钟:当时他们观测是什么样的?就是地面常规的观测吗?

章:就是地面常规的简单观测,一天8个小时一次。但是因为开国大典比较特殊,就和观测的人商量好了,他们不停地观测着,而且空军气象台也有观测,我们就互相通电话联系。现在我们观测的云高是多少了,天气是怎么样的。

陈:建国初的时候社会上对天气预报的需求是什么样的?

章:很少,偶尔有人打电话来,我们自己在气象局有一块小黑板,做完预报下午就把小黑板写上,挂到走出大门最容易见到的地方,下班以前就打电话把预报给报纸(一般是晚报,个别的白天也登),报阴、晴、昙、风向、风力、温度,温度不像现在有这么精确的数字,报的很粗。一般是第二天的,24小时的预报。当时很多老百姓打电话来问什么叫昙天?意思就是日头下面有云,被云盖住了,古文里面的话,都文诌诌的,根本不是群众通行的那种语言。后来顾震潮来了以后才改成多云、少云。

陈:当时来看预报准确率有多少,有提准确率这个概念吗?

章:那个时候没有统计过,也没有提预报准确率这个概念。文革以前我统计过,因为那时候长江三峡水文部门要的比较紧,就我们一家做,所以我就做过大雨以下的统计,那时候的预报准确率也就是14—17%。别的台上连降水量都不报,就报有雨、无雨、或是雨比较大,暴雨这样的预报几乎没敢做过。

3 在联合天气分析预报中心

陈:1950—1955年成立了联合天气分析预报中心(以下简称“联心”[注]1950年4月,中央军委气象局和中国科学院地球物理研究所联合成立了联合资料室,4月,签订协议成立联合天气分析预报中心,简称“联资”和“联心”。“联心”的工作地点在北京军委气象局内,由军委气象局负责行政领导,实行工薪各自负担制。“联心”由顾震潮担任主任、陶诗言、曹恩爵任副主任,“联心”为我国气象事业的发展做出了重要的贡献。1955年“联心”工作结束。),当时您也去联心了吗?

章:我们预报组就在联心下面[3]。1950年,涂长望代表气象局,赵九章代表中科院,两家合并成立了联合天气分析预报中心,当时预报力量太弱,预报也比较重要,中科院大气所派来了顾震潮、陶诗言、杨鉴初等几个人来,成立了联心。联心开始的时候有四大领班,陶诗言、杨鉴初、朱抱真、曹恩爵各自一个领班,陶诗言作为副主任兼领班,主任就是顾震潮,后来变成我、牟维丰、陈汉耀、李明熙做了领班。我在华北观象台先在那儿做预报员,跟着王维罴,还有陈玉憔那些老的预报员一起做1954年大水的遇到我做的比较好,得到气象局表彰了,表彰在那时是很少的,表彰了1954年大水的预报。1954年大水以后我就是预报组组长,陈汉耀做预报组的副组长。

陈:1954年长江流域大水预报的过程您还记得吗?

章:当年时间很长,整个一个夏天我们都坐在那儿做预报,而且那时候属于部队,属于一级战备,我们都没有假期了,没有周末。我们住在那儿,都出不去,随叫随到,夜里有事就要把你叫起来。那时候我就是主要负责人,顾震潮是主任,我们有时候夜里直接跟武汉通电话做预报。陶诗言作为副主任,作为领班会商他参加,预报讨论的时候他也参加,预报主要是顾震潮在抓。

陈:1954年最后那场暴雨,签字发布消息是谁签的字?

章:我们每天谁值班谁发预报。因为那时候电报不行,只有夜里电报还听得清楚,12点的时候我们就和武汉联系,另外再选安徽等一、两个旁边的有关台,夜里三、四个台会商,这个会商由我和顾震潮两个人回答。

陈:会商是通过电话还是别的途径?

章:通过电报和长途电话。由于当时情况特殊,我们就临时在下午加了一次会商,在下午下班吃晚饭时,会商第二天的天气,会商完以后,吃了晚饭他们让我睡一会儿觉,7—9点睡觉,9点以后再把我叫起来,再看天气图,再准备夜里会商的稿。夜里会商稿是由我来准备,顾震潮一般到11点会商的时候他也都参加。有时候对方有一些问题我回答不了,比如民兵是不是可以下堤等问题,我就问顾震潮。

陈:顾先生当时是怎么回答的?

章:顾先生不能回答也得答呀,其实他也没胆量,但是他就告诉他们,我们看过一天左右这个雨还会来的,那就让他自己决定了。

陈:联心在中国气象科技史上占有重要地位,很了不起,当时联心有多少人?

章:当时联心的人都是流动的,培养成熟一批就调出去了。

陈:也培养预报员吧?

章:培养预报员,大概一个领班有时候有3—4个左右的预报员,还有3—4个左右的助理预报员,一般还有填图员,填图员有一个填图组长,也是3、4个填图员。不断地的有外地送人来这儿学,学的时候就分配在我们班上了,我们带他们,我们带成熟了以后下面着急要,就又走了,老是流动的。不但是向国内各大区送人,部队也都送人,空军、海军,他们都有气象部门。还有国外的,朝鲜的、日本的也来。朝鲜的同志还带着个翻译,回去以后好像是当了部长。在东北跟着中国人留下的一个人叫久保田,当时朝鲜和日本的这些人都是我带的。

图3 1959年长江流域学习中期降水补充预报会议代表合影,前第二排左4是章淹(章淹提供)

钟:1954年报大暴雨的时候,有什么样的气象条件吗?或者什么样的依据吗?

章:主要是台上的天气图,没有雷达,也没有数值预报,就靠天气图,使劲盯着看哪个台站有什么变化,有什么苗头,主要还是用外推的办法。

4 在天气研究室

陈:涂先生什么时候开始提出要搞数值预报的?

章:天气研究室是1956年夏天成立的,成立了以后,大概在1958年,涂长望感觉到中国应该有数值预报,但是数值预报要靠我们个人通过完全自学掌握挺难的。天气研究室成立后,朱抱真是主任,我、廖洞贤和朱抱真在一个办公室,有一天涂长望突然到天气研究室找朱抱真商量这件事,涂长望觉得要开展数值预报,如果没有人来带一带,讲一讲,我们可能用来学习的时间比较长,但是那时候要说找美国人、英国人有一些政治上的问题,肯定行不通。涂长望就跟朱抱真商量,是不是请日本人来讲,那时候提倡中日友好,朱抱真觉得也是一条路。于是廖洞贤查日本的文献,看日本的数值预报的专家谁是比较有名的,谁比较好,而且谁是理论和实践都有经验的,不是光来讲,我们是要讲实际预报的,所以就让廖洞贤负责查这个事儿,觉得岸保勘三郎比较好,就提出岸保勘三郎给涂长望,也得局党组同意还得报到上面去,后来请了岸保勘三郎来讲学,来讲了七、八次。他讲的时候大气所、空军气象室都派人来听,我们找人翻译,日本学者做了启蒙报告。

我觉得涂长望还是很有远见的,涂长望和朱抱真,顶着挺大的压力。那时候朱抱真都跟我们商量,日本人家来讲学,应该讲一次给人家一次钱,我们都没有钱拿不出来。日本人说就把你们的论文给我几篇,我们就讲完了就送他几篇论文,就用这种办法对付,也挺不容易的。请人来做翻译,有的人不肯干,怕政治上对他有影响,你怎么给外国人当翻译什么的,后来廖洞贤做此翻译比较多。顾震潮很聪明,他有一点思路我觉得挺好的,他说数值预报有很多好处,但是有一点它不如我们现在的方法,就是我们现在的预报员在报的时候,脑子里看现在这张天气图,但是我还有昨天、前天它是怎么发展过来的,数值预报就是把现在的实况输进来,就靠机器算出来,算出来就是结果,它没有历史的背景,缺乏历史的演变,你看不到历史演变对未来天气的缺点,应该知道这个缺点。后来他就让丑纪范做这个问题,怎么把历史的变化考虑进去,丑纪范也因此做出重大成果。

陈:日本人讲的数值预报是不是也是从皮叶克尼斯(Vilhelm Bjerknes)[注]威廉·皮叶克尼斯(Vilhelm Bjerknes),1862年3月14日出生在挪威的克里斯蒂安尼亚(现在的奥斯陆),是著名的气象学家。1917年皮叶克尼斯提出了中纬度气旋的极锋理论,创立了气旋的现代模式,形成著名的挪威(卑尔根)学派,1921年他提出了著名的大气环流,1951年4月9日皮叶克尼斯在奥斯陆去世。那条线下来的?

章:就是欧美那一套,从数值预报发展的历史,到怎么样应用。朱抱真也是从国外回来的,他也知道这方面的重要性,但是那个时候知道国内的政治气氛不能请欧美的人来,那时候正反对欧美,中科院也要检讨,要思想改造,反对崇洋媚外,请日本的还可以。

钟:当时的苏联数值预报也还是挺先进的,他们没有给我们提供什么帮助吗?

章:我们局里有几个苏联专家来,他们没有提数值预报,他们提的最多是天气预报、动力气象、观测、物理,没有数值预报的专家。

陈:听说当时苏联那套理论跟欧美的还是有差别的,苏联的那套理论后来被证明至少不太适合中国的情况,苏联人自己也不太用了,是这样吗?

章:反正我们比较起来苏联不如欧美,后来觉得欧洲中心还是最合适一些。

陈:这里有一个典型的事情就是讲到苏联的平流动力理论[注]平流动力理论是斜压的天气系统发展理论。1940年,苏联动力气象学大师秀柏雨根据弗里特曼以来俄国理论气象学的传统,创造了天气预报的理论方法。另一方面,苏联把无线电探空试验成功应用到天气预报上,结合两者,1940年,苏联在天气预报实际工作中总结出了一套重要的规律,这就是平流动力分析。,当时这是怎么个情况[4]?

章:那个时候我们学苏联模式。我们本来四班倒,一个班六小时,或者三班倒,一个班八小时。结果苏联专家来了就讲,说苏联值班工作是24小时,休息24小时,学习24小时,让我们把班都调整了,要像苏联这样学习。于是把我们的班次都重新编排,都改了,就这样无条件的执行了一段时间。后来请苏联专家讲平流动力气象,讲的时候那天叶笃正也在,我听完了以后还不太懂,反正我也没资格评论。大家都用平流动力气象学做预报。用了一年左右,陶诗言和顾震潮都觉得并不适合中国的情况,不是很成功。这一点我还是很佩服陶先生。后来顾震潮就指定让廖洞贤统计,根据平流动力气象报的哪些是成功的,哪些是失败的,廖洞贤负责统计,陶诗言先生指导,最后用数据说话,感觉并不是那么好,才提出来不能死搬硬套。

陈:陶诗言先生在中国气象学会上做了报告,批判了平流动力理论[5],报告后来有什么反响吗?

章:预报员用了好一阵平流动力气象做预报,但有时候就是报不对。其实在执行的时候,已经没有完全按照平流动力理论在那儿报天气了,等于出来以后大家也不用再做表面文章了。

陈:这能不能算是我们走的一段弯路?

章:要说也可以,不过我觉得还算比较小的弯路。因为在预报员自己做预报的时候,他已经选择了,碰见一、两次根据这个理论报错了,他自己心里就明白了。等到后来统计数据出来了,大家就比较明确了。我更觉得欧美学派也好、平流动力也好、季风学说也好,哪一个理论可能更准预报明天的天气,就按那个,并不需要一定要按照哪个理论作预报。气象学跟物理比较接近,还是考虑实际情况,不是完全遵照死板。这个弯路还算小,比用泥鳅、蚂蟥、乌龟、王八预报天气影响要小得多。

5 水文气象预报员

陈:您原来是学气象,从做气象预报怎么又转到做水文预报去了?

章:这个事要从给三峡作预报说起。1958年的时候,那时候我刚从预报组调出来,成立了天气研究室了,朱抱真做主任,开始做数值预报。天气研究室成立以后,我主要负责降水,我们组算是人最多的,我,还有我带的一个大学毕业生和一个专科毕业生,三个人的组。那时候降水预报我们只能报有和没有,有时候只有百分之十几的准确率。当时长江要建三峡,因为我是负责降水预报的,就派我去,报中期的(三天以上)预报。

当我感觉很兴奋,中国要建三峡了,听说比卫星上天还重要。我们的观测站设在那儿,老百姓很新鲜,怎么会出来一个观测站,又有仪器什么的,雨量统计仪器有时候就被人拿走了,拿回家了,觉得这个铜盆还有用。我接了这个任务以后才知道,三峡建设要修一个围堰,说是要有9—11万人下去,在下面要做坝址的基。假如我们报不出那个水,一场大雨来了,9—11万人要死在围堰里头。知道这个情况后,我当时就很着急,当时我们连有无都很难报出来,还要报降水量,当时我觉得很难,就千方百计想办法,后来我就想,三峡要求这么高,我们又报不了,我就去给三峡的69个台站讲课,让所有观测站全做预报(当时他们是不做预报的,只做观测)。当时刚好三峡在湖北咸宁有一个地方,地质条件和三峡很相近,我就想先做一个试验,也先练练兵,于是我们把观测站都动员起来报天气,结果有两次报的很好,就在全国大会上表扬我,全国当时关于三峡有一、两千个课题,气象局是被人家很看不上的小单位,但是在那个大会上张闻天表扬的头一项就是气象局,就说我们发动了沿江的所有站都给他做预报,而且在实验工地上报准了,很多材料就免于被水冲走。这个事儿回来以后中国气象局领导很高兴,觉得气象系统很露面子,而且三峡管理部门开始来让我们做预报的时候,根本看不上气象局,气象局预报组长就我这样一个刚毕业几年的人做。他们找大气所叶笃正,大气所说这个降水定量预报是不可能的事情,就没接。

后来就动员全国气象站都做预报。当时提出来大中小结合的办法,中央台和省台算大,专区台算中,县站算小,从前是大台报,当然很粗线条,稍微加上专区台和县站就细一点,所以开始的结果还不错。但是全国推广以后基层气象站没本事报那么多东西,于是就想办法,用泥鳅、蚂蟥、乌龟王八预报,也没有设备,也没有仪器,也没有钱,让气象站都干这个事儿。当时我还说这个事情还不成熟,后来也批我土方法有一点点道理,但是它是一个朴素的、初期的,不是很科学的,也没有很多统计数据。有一、两次碰对了,这个东西没有根据。因为站上给不出钱,给不出设备,给不出人就号召用这个土方法,用这个就把政治的东西给加在里面了,就变了味了。

陈:您为葛洲坝也做过洪水预报吧?

章:实际上我们从1958年开始研究水文预报,经过20年,到1978年才提出,后来在葛洲坝上应用的倒是成功了。

陈:报了八次,八次都报准了,这很了不起。

章:八次都报准了,我也不知道是不是碰的。葛洲坝后来给我们写了很多信,非常感谢我们,保证了他们施工的安全,又节约了钱,而且保证了他们按期发电,按期通航,说是这个经济价值还是很大的。

钟:这个预报也是以降水预报为主吗?

章:就是降水预报为主,那时候中央台还没有做这样的预报,但是水利部说,中国的国情不同,这么多工人在里面,报晚了很多工人、老百姓撤不出来,你不报我们自己也得报,我们报的更错,死的人更多,你必须给我们做这么长时间的预报。那时候中央气象台不做这个预报,就由我们研究室做,反正中期预报来得及,报出来后研究室就打电报报到葛洲坝去。

钟:当时做这个中期预报是有什么条件或者技术手段吗?

章:就是用波谱分析的办法,我们有好多资料,那些资料后来出了八本书给全国各个省用。

陈:波谱分析是什么意思?

章:我们用大气里的长波和短波,把短波滤掉,就用长波和超长波,就发现有一个3—7天左右的周期振荡,把长波和超长波滤出来,超长波和长波有一次变化调整的时候,可能就有一次降水过程。

钟:相当于用这种方法做统计性的预报,报出来的降水还是有一个周期规律的。

章:我们找出了一些规律,把波滤出来以后,它一调整的话,就会有一次过程,这次过程来的时候,天气就会有变化,就告诉他这是有一次中期的降水过程,是中等还是大的,还是小的,不像两、三个小时的预报那么精细,但是能报给他们,他们解决了问题。

钟:现在业务上的中期或者延伸期预报还采用这个方法吗?

章:现在不用这个,现在主要用数值预报。

陈:您还提出了一个设计洪水的概念。

章:设计洪水不是我提出来,是水文部门早就有,每个水库都要有设计水文,他跟气象局要“可能最大降水”,看水库大小,有的水库说我就要30天,有的要60天,连续这几年最大会有多少洪水,水库设计要一项一项考虑这些东西,有的水库是底下小上头大,上头高一点水就会多很多,钱也要多很多,而且水库要垮的话,洪水的泛滥影响也要大很多,设计洪水是一件很大的事,过去是水文部门自己算,后来解放以后跟我们说大家合起来做,我们跟他们合作就要好一些。

图4 1990年11月在全国灾害性水文气象问题学术研讨会上,会议主席章淹教授做总结报告(章淹提供)

陈:现在数值预报发展的比以前进步多了,从您来看它能不能代替预报员的主观能动性?

章:我觉得数值预报还是需要补充的,因为那些方程式里这么复杂的天气变化,不能完全放进去。就像2012年北京的“7.21”暴雨,大部分地方是100多毫米,只有房山那么一个小点是400多毫米,但是损失就很大,那个400多毫米的在数值模式里是报不出来的。

钟:现实预报中除了靠雷达来抓的话,预报员能起到什么样的作用呢?比如说如果我没有雷达这种仪器的话,预报员能把这个点抓出来吗?

章:很难,要发展精细气象,我们中国精细气象现在还是中小尺度的。我从20世纪60年代初和70年代初在华东和湘东两个基地开始搞测量,的确是很难的。国外20世纪50年代末开始搞,他们有同步卫星,还有飞机观测,还有雷达,我们中国那时候什么都没有,但是我们后来就用气象和水文结合,这样来有了两个基地。

陈:哪两个基地?

章:一个是在华东以上海为中心,周围是江苏、浙江、安徽组成的一个基地,叫精细气象中小尺度研究基地。那个时候国内只有一个雷达,在上海,我们就以上海雷达为中心,周围划了一片地方,成立了精细研究基地。这个基地1960年代初开始建立,1963年开始报雷雨的精细预报,雷雨大风可以报出来,但是还报不了暴雨,因为暴雨要量。到“文革”期间河南大水出来以后,湖南开始成立研究基地,我们去湖南和他们一起研究,这就是第二个研究基地,当时在湖南发现了三、四个小时的临近预报,保住了两个中心水库,湖南省政府还给了一个重大特别成果奖。

钟:当时水利部门有降水的观测是吧?

章:有水文观测,他们的雨量站非常密,是8倍于我们气象部门的站,主要是沿河设置的站。当时我们派一个人过去,他们一有雨情报出来,就从水文站报到了长沙站,雨情我就知道了。

钟:是上游的雨情?

章:整个沿江资源的雨情,因为水都往洞庭湖汇,洞庭湖要是涨水,一下就能灌到长江,就会闹洪水。我们就在湖南试点,由于部队里有一些雷达,还有航空站,我们就和民航、部队联系,航空报每小时一次,我请他一式两份,也给我一份,另外再结合一些预报方法,就这样在湖南先后做了五年预报,前三年11次里面有7次,大概3—5小时的精细预报,基本上报出来了。两次报空,两次漏报,当时这就差不多是国际水平了。

图5 1994年海峡两岸天气气候交流会章淹教授发言(章淹提供)

钟:您刚才说的预报条件那么艰苦,基本上从别的部门搞一些资料,自己搞一些预报方法,都能做的比较成功,现在我们的观测系统建设相对来说还是比较完善,但是预报结果并不突出。

章:我觉得主要是预报员没有时间来总结这些工作,特别是台站上的那些搞实际观测的预报员,他们忙于一天的业务,没有时间事后来总结,但是事后总结挺重要的。我最近看湖南的一次预报,是一次锋面过来,锋面还没到呢,雨就下了。另一个锋面再过来,也没下雨,等过了一段才下雨,这都是精细预报才能报出来,但是他们哪有时间研究精细气象,可是真正搞理论的那些人,也不会解决你这些实际问题,所以实际发现了问题后要总结,这是很能解决问题的。像2012年“7.21”房山那样的暴雨,你要不搞精细气象,你怎么知道那个点出在那儿。

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