曾庆存立志要攀登世界大气科学的顶峰,曾赋《自励》一诗以表心志:“温室栽培二十年,雄心初立志驱前。男儿若个真英俊,攀上珠峰踏北边。”
他是院士中最有诗歌情怀的,他说,“枯燥无味的学问不是好学问”。他就是中科院院士、第61届国际气象组织奖获得者曾庆存。日前,84岁的他,还在酝酿着自己第三本诗集的出版。
1935年5月,曾庆存出生在广东省阳江县一个贫困的农民家庭。在他的《院士自述》一文中有这样一段话:“小时候家贫如洗,拍壁无尘。双亲率领我们这些孩子力耕垅亩,只能过着朝望晚米的生活。深夜劳动归来,皓月当空,在门前摆开小桌,一家人喝着月照有影的稀粥——这就是美好的晚餐了。”
谈到自己的启蒙老师,曾庆存回答说毫无疑问是自己的父亲。虽然家贫,但父亲却始终勤勤恳恳、与邻为善,母亲也是恭良勤俭,悉心照顾曾家兄弟姐妹。一日,父亲去往城里挑肥,偶遇小学校长。校长见曾父虽为农民,举手投足之间却透露着一股文雅浩然之气,遂上前交谈。
“ 谈话中校长了解到父亲有两个适龄读书的儿子,嘱咐父亲一定要让孩子读书。”曾庆存说,其实父亲自己也非常向往课堂,无奈没有机会。听了校长的话之后,父亲决心一定要让兄弟俩读书。一边劳动、一边读书,本来觉得能考上中学便是幸运之事的曾庆存,从没想到自己有朝一日会在大学深造,并且将科研作为自己一生奋斗的事业。
1952年,国家经济全面恢复,政府重视和扩大高校招生,曾庆存响应政府号召,报考了北京大学物理系,后服从组织分配学习气象专业。当时气象科学还处在半理论半经验阶段,国际上的天气预报刚从定性向客观定量化起步。即将毕业的曾庆存到中央气象台实习时,看到气象员们废寝忘食地守候在天气图旁,分析判断,发布天气预报,但由于缺少精确的计算,相当多的分析判断还是凭借经验。这样的一幕让他想去钻研数值天气预报理论方法,从而提高天气预报的准确性,增加人们战胜自然灾害的能力。
大学毕业之后,曾庆存通过国家考试被选派赴苏联科学院作研究生,师从气象学大师基别尔。到了苏联之后,曾庆存是极其认真和刻苦的。
“我学习大气科学,没有数学是不行的,所以当时我就坐地铁到莫斯科大学听数学课,有时还到别的地方去听课、听讲座、听报告,那时候凡是和大气方面有关联的,我都不会错过。”曾庆存回忆道。
考试结束之后,导师领着曾庆存做论文。他选择的是从事应用斜压大气动力学原始方程做数值天气预告的研究,这在当时是非常难的题目,他的导师当时也在研究,开展了一半,尚未成功。要知道,20世纪初科学界开始提出用描述大气运动的原始方程组作定量天气预报的构思,但方程组非常复杂,无法直接求解。
曾庆存说:“真的是非常困难,从理论上说,欧美的研究并不是真正从大气动力学入手的,而是从计算机入手,把数据输入计算机进行计算,但算出来的结果却很乱。当时苏联电子计算机比欧美小很多,只有2048个单元,原始方程变量需要计算的特别多,比如温度、气压、湿度、风向、风速……我要把这些变量全部放在一个单元,我的办法就是从气象分析和大气运动规律着手。大气运动是多种尺度的运动,是可分的,大气运动的快慢过程的计算方法可以是不一样的。我必须找到方法,让快的过程有一种算法,慢的过程有另外的算法,而两者又要能够联合。”
经过前期的阅读、思考和探索,曾庆存最后只用了很少的计算机机时就把论文做完了,他在1961年提出了“半隐式差分法”,在世界上最早成功地实现了运用原始方程进行实际的天气数值预报。由他首创的半隐式差分法,至今仍被广泛应用。当今世界各国数值天气预报都是基于斜压原始方程组的计算,曾庆存在这个过程中作出了奠基性和引领性贡献。在苏联留学时,曾庆存立志要攀登世界大气科学的顶峰,曾赋《自励》一诗以表心志:“温室栽培二十年,雄心初立志驱前。男儿若个真英俊,攀上珠峰踏北边。”1961年,曾庆存毕业回国。那一刻,他就决心不辜负国家的多年培养,要在大气科学领域走出中国的路。
1970年,曾庆存又一次服从国家发展需要,离开了原来的研究工作,被紧急调到当时在国际上兴起、中国尚是空白、他又完全陌生的卫星气象和大气遥感研究工作。繁重的工作使曾庆存积劳成疾,他虽经常生病,但仍坚持工作。结合完成的具体工作任务,他写成了一部长达30万字的《大气红外遥感原理》。这是当时国际上第一本系统讲述卫星遥感定量理论的专著。
1980年,45岁的曾庆存被选为中国科学院学部委员(院士),成为当时最年轻的学部委员之一。1983年,曾庆存及其团队开始研制中国气候系统模式和预测方法,自主研制了大气、海洋、陆面模式,取得一系列创新性成果,并在国际上首先开创短期气候预测系统。
为了适应大气科学发展的潮流和解决实际问题的需要,曾庆存还开展了气候动力学、气候系统模式和数值气候预测理论方法的研究,1994年建立起我国第一个(世界首个)夏季降雨量距平预告方法。
2017年5月16日,82岁的曾庆存来到日内瓦,捧回了被称为“气象界诺贝尔奖”的“国际气象组织奖”,这是全球气象界的最高荣誉奖项。颁奖仪式上,世界气象组织主席格莱姆斯表示:“曾庆存先生获奖是实质名归。他是一位优秀的科学家,50多年来一直致力于研究气象学、大气科学、地球流体动力学以及全球气候和环境的变化。”
曾庆存说:“我国的气象事业在国际上是一流的,研究气象的青年学者们应该充满信心,结合我国气象的实际情况多做原创性研究。如果把大气科学整体比作珠穆朗玛峰,那么这些年来,我一直在努力攀登,但种种原因所限,我没能登上顶峰,大概只在8600米处初步建立了一个营地,供后来者休憩、继续前行。真诚地希望国人勇于攀登,直达无限风光的顶峰。”