我国气象事业的发展离不开一个人的名字——曾庆存,他是中国数值天气预报业务的开创者,带领中国气象学科发展位于世界前列。
1月10日上午,中国科学院大气物理研究所研究员曾庆存院士获2019年度国家最高科学技术奖。
1935年5月,曾庆存出生在广东阳江。尽管家境贫寒,但他的父亲非常重视子女的教育,很早就把他送到学堂读书。
1952年,曾庆存考入北京大学物理系。新中国成立之初,国家建设急需气象科学人才,曾庆存服从国家需要改学气象学。
上世纪50年代,国家派一批人才去苏联学习气象专业,成绩优异的曾庆存就是其中之一,他师从气象学大师基别尔。
气象学科的学习需要大量运算,到了苏联曾庆存发现,他在国内学习的数学和物理知识远远不够。为了弥补不足,他废寝忘食“啃”书本恶补基础。经过锲而不舍的“追赶”,他在数学、气象动力学、大气物理等方面取得了“飞跃式”的进步。
当时国际上并没有真正的数值天气预报。数值天气预报是在一定条件下,把大气中所有复杂的数据,通过大型计算机,用研究出的可计算的方程模型做数值计算,预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。当时,各国科学家都在求解数值天气预报的原始方程。
在导师的指导下,曾庆存开始投入到应用原始方程的理论研究中,并夜以继日地进行了大量的数值计算。
经过近两年的研究和运算,1961年,曾庆存提出了“半隐式差分”方案,给出了世界上第一张用原始方程做预报的数值天气预报图,这项成果立即在莫斯科世界气象中心应用,预报准确率前所未有地提升到了61%。这一方法至今仍在气象预报中广泛应用。
“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。”从苏联留学回国时,曾庆存写下了这首《自励》诗。他说:“我要为国家服务,攀上科学技术的高峰。”
从1970年开始,曾庆存被调入气象卫星研究部门从事气象卫星的研究工作。曾庆存说,当时遥感的理论尚不清楚,研究上非常艰苦,“但是国家有需要,我们废寝忘食也要把它搞出来”。
1974年,他发表专著《大气红外遥测原理》,为利用卫星进行气象监测打下了理论基础。在曾庆存研究理论基础的指导下,1988年,我国第一颗气象卫星风云一号发射成功,并在第一时间发回了清晰的遥感图像。自从有了气象卫星监测,在中国登陆的台风和发生的沙尘暴,一个都没漏掉。
“安心,专心,达到入迷的程度。”曾庆存这样描述自己的科研工作。经过曾庆存及其团队的努力,上世纪90年代中期,我国数值天气预报也达到发达国家水准。
60多年来,曾庆存一直和气象打交道。同时,他在大气科学、地球流体力学、卫星遥感、气候与环境科学、自然控制论等领域也取得了突出成就。
2007年,在曾庆存的倡议下,我国开始研制自己的“地球系统数值模拟装置”。这一被形象称为“可以给地球做CT”的大科学装置,2018年在北京市怀柔科学城破土动工,计划2022年建成。地球系统模拟装置将为国家防灾减灾、应对气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑。
现在曾庆存依然忙碌在科研的一线。回顾自己的科研成绩,曾庆存一如既往地谦逊:“我曾立志攀登科学的‘珠峰’,但我并没有到山顶,大概在海拔8600米的地方建了个营地,供后来者继续攀登。”
“长江后浪推前浪,一代一代往前走,科学哪有到顶的时候呢?”曾庆存说。