曾庆存：一切为了祖国气象事业

我国气象事业，经历了从无到有、从弱到强的过程。

回顾20世纪，天气预报很大程度上依赖于预报员的经验和主观判断，由于缺少精确计算，预报员心里也没把握。如今，天气预报已从经验时代迈进了数值预报时代，准确率和时效性有了质的提高。我国24小时晴雨预报准确率已达87%，暴雨预警准确率提高到88%，强对流预警提前量达38分钟，全球中期数值预报延长到5天可用，公众气象服务满意度逐年上升。

在推动数值天气预报进步方面，曾庆存功不可没。他是国际数值天气预报奠基人之一，他为中国现代大气科学和气象事业的两大領域——数值天气预报和气象卫星遥感做出了开创性贡献。在2020年1月10日召开的国家科学技术奖励大会上，曾庆存获得2019年度国家最高科学技术奖。

攀上珠峰踏北边

1935年5月，曾庆存出生在广东阳江一个贫困农民家庭。用他的话说，自己的幼年生活就是“家贫如洗，拍壁无尘”。

虽然家境贫寒，但是曾庆存的父亲对子女的教育格外重视。在他的记忆中，父母每日都早出晚归地去田间耕作，年幼的他就以旁听生的身份跟着哥哥一起去学堂听课。

曾庆存对物理学有着浓厚的兴趣。1952年，他以优异的成绩顺利考入北京大学物理系，但那时，新中国刚成立不久，迫切需要发展气象事业，培养我国自己的气象学科人才。因此，北京大学物理系准备安排一部分学生去学习气象专业，其中就包括曾庆存。

尽管这不是自己最初的兴趣，但是因为国家的需要，曾庆存还是毅然改学气象专业，从此开启了他的气象科研人生。

毕业前，曾庆存到中央气象台实习。他发现，由于缺少精确计算，气象员们往往只能通过图表作出定性分析，凭经验做天气预报，对得出的结论心中并不坚定。

曾庆存便暗下决心，要研究客观定量的数值天气预报，提高天气预报的准确性，增加人们应对自然灾害的能力。

1957年，从北京大学毕业的曾庆存被选派赴苏联留学，他的导师基别尔为他选择了“应用斜压大气动力学原始方程组做数值天气预报”的论文题目。这是一个世界难题，因为大气运动非线性强、具有多尺度特征，且需要计算的物理变量和自由度巨大，包括温度、气压、湿度、风速等。在当时的计算条件下，想追上天气变化的速度将其计算出来，实现真正的“预报”，几无可能。

曾庆存反复试验，几经失败，终于从分析大气运动规律的本质入手，摸索出用不同的计算方法分别计算不同过程的办法，即“半隐式差分法”。经检验，预报准确度大于60%，可实际使用。这是世界上首个用原始方程直接进行实际天气预报的方法，沿用至今。

“在总结导师以前工作的基础上，我冥思苦想了3年，终于把原始方程组解出来了。”在曾庆存看来，科学大道是不平坦的，只有勇敢坚毅，才能攀上顶峰。

1961年，曾庆存得出研究成果后，迫不及待地回到祖国。他写了一首诗以自励：“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。”

“国家需要我回去搞建设”

“当时就一个念头，回国！国家需要我回去搞建设，我就马上回去。”踏上国土的那一刻，26岁的曾庆存便下定决心，要踏上气象科学领域最高峰。

回国之后，曾庆存立即进入中国科学院地球物理研究所气象研究室工作。由于当时没有电子计算机，无法开展尖端数值天气预报的研究工作，曾庆存就带领团队集中精力研究大气和地球流体力学以及数值天气预报中的基础理论问题，并在数值天气预报与地球流体力学的数学物理系统理论研究中取得了重要成果。

当时条件差，曾庆存住在只有几平方米的房子里。尽管物资匮乏、生活清贫，他却丝毫没有减少科学报国的热情。作为访问学者出访美国、日本时，他尽量节省开支，把所余的近6000美元交还给国家。

1970年，曾庆存又一次服从国家需要，被紧急抽调参加气象卫星工程这一完全陌生的研究领域。同时参与该项目的研究员董超华依稀记得，那时美国和苏联已经有了气象卫星，我国也要研制，但大家对该领域完全陌生。曾庆存不畏艰难承担起顶层设计工作，带领他们白手起家。

在那段时间里，曾庆存克服重重困难，遇见不懂的问题就从头开始自学，终于解决了卫星大气红外遥感的基础理论问题。

“国家需要我做什么，我就做什么。不懂就从基本理论一点一滴啃起，我搞懂了，再来教其他人。”繁重的工作让曾庆存积劳成疾，但他仍然坚持完成了一部30万字的著述《大气红外遥测原理》。这是国际上第一本系统讲述卫星大气红外遥感定量理论的专著，其中提出的“最佳信息层”和反演方法，在我国气象卫星的规划和研制方面起到了重要作用。

此后，曾庆存回归到数值天气预报研究领域。1979年，他出版了专著《数值天气预报的数学物理基础》（第一卷），这部长达80万字的专著将数学、力学和气象学有机结合起来，贡献了世界首创的数值天气预报理论研究成果，得到国际同行赞誉。

曾庆存还将数值天气预报延伸至气候变化模拟和预测，采用自研的气候系统模式在世界上率先做出跨季度气候的动力学预测。

2016年，曾庆存获得世界气象组织最高奖——国际气象组织奖，“获奖不仅代表国际气象界对我个人的认可，更彰显了我国气象事业的发展水平”。

胸怀大局，甘为科学发展“折腰”

曾庆存不仅是一位优秀的科学家，还是一位杰出的科研工作领导者。1984年，49岁的曾庆存挑起了中科院大气物理研究所所长的大梁。那时正是大气所最艰难的一段时光。

中科院党组原副书记郭传杰还清楚地记得30多年前的一幕。当时，他来到中科院大气所调研，听取科研人员的意见。大家在一间会议室里轮流发言，轮到曾庆存时，他说了这样一段话：

“古人陶渊明，不为五斗米折腰。如果为自己，我也不会为几斗米去折这不高贵的腰。现在我已经折得腰肌劳损了，但还得折下去。因为我在主持大气所的工作，不能让先辈创立的这么优秀的研究所在我手上败下去。大气研究对国计民生非常重要，我们研究所虽然规模不大，但有一群爱研究的科学家。我们希望国家重视基础研究，让大家有一个可以安心做基础研究的环境。”

为“五斗米”而折腰，曾庆存确实是这么做的。大气所当时还没有大型计算机。曾庆存认为，要让大气研究走得更快，必须购置大型计算机。当时别人对此不理解，曾庆存就不断地往相关部门跑，不停地解释，最后终于获得了经费。

在担任所长的9年间，曾庆存在头批建设的国家重点实验室中争取到两个大气科学方面的名额，建成“大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室”和“大气边界层物理和大气化学国家重点实验室”；而后他又抓住契机，向发展中国家科学院成功申办了“国际气候与环境科学中心”。短短几年内，他所开创和领导的这几个机构便在国际上声名远扬，更成为我国大气科学基础研究的中坚力量。

“中国要成为世界科技强国，必须有原创性成果，必须有更多耐得住寂寞的青年人投身科研事业。而我，一个气象科研领域的老战士，愿意为真理、为人民、为国家、为党奉献一切。”曾庆存说。

大气科学是交叉学科，曾庆存重视网罗各专业人才，为多学科交叉融合创造条件。他的学生，除来自大气科学专业外，还来自物理学、力学、控制论和环境科学等领域。“不管是什么方向的学生，招进来后，曾老师总能根据他们的特长因材施教。”他的学生戴永久院士说。

曾庆存的治学态度十分严谨，一直告诫学生要甘坐“冷板凳”，有“十年磨一剑”的精神。他向来反对浅尝辄止的作风，要求学生把学问做深做透。

为建设一支国家气象人才队伍，曾庆存苦口婆心地劝说出国研究人员回国效力，中国气象局广州热带海洋气象研究所科学主任张邦林就是被他拉回来的。“20世纪90年代，很多研究人员都出国了，我当时出去后曾老师很生气，后来他经常给我写信，让我回国为祖国的气象事业服务。”张邦林说，像他一样被曾老师拉回国的学生非常多。

眼下，曾庆存最关心的是自主地球系统模式的研制和国家重大科技基础设施——地球系统数值模拟装置的落地建设。位于北京怀柔科学城的这座大科学装置计划于2022年完成，“等建成了，我一定要去现场看一看”。

大科学家小故事

黄牛风格，赛马精神

初识曾庆存的人，可能觉得他不苟言笑，深入了解后就会发现，他才情横溢，总能冒出些“金句”。

他做学问，也写诗。“不追求华丽，平淡有意境。”有人评价，人如其诗。

他时常用一句话勉励和要求自己：为人民服务，为真理献身，凭黄牛风格，具赛马精神。“平常像老黄牛一样踏实科研，好好积累，当国家和人民用你的时候，就像赛马一样向前冲。”

曾庆存把自己当成一块砖，国家哪里有需要，他就去哪里，研究就做到哪里。1979年，他不顾身体伤病，躬在仅有几平方米、摆上两张床就站不下两个人的蜗居里，不分昼夜地写作，完成了《数值天气预报的数学物理基础》（第一卷）。

这部长达80万字的大气动力学和数值天气预报理论专著，将数学、力学和气象學有机地结合起来，国际同行评价它是“气象学理论化极重要的篇章”和“构筑气象力学必不可少的学术基础”。

一箪食，一瓢饮，居陋巷。多年前，曾庆存就有一句“名言”：“饿着肚子推公式，越推越新鲜。”同事评价他：脑袋是尖的，屁股是方的。专心研究时饿着肚子都不怕，任谁也干扰不了他。

学术认真、工作拼命，是学生们对他的一致印象。论文经过曾庆存的手，总会密密麻麻布满他亲笔修改的意见，甚至还有加页；出差时，一回酒店，曾庆存就躲进房间写稿子，同行的学生等他吃饭，饿到了晚上九十点。

2017年春节，别人都在欢度假期，年过八旬的曾庆存却窝在家里埋头推导大气污染优化控制理论。从大年初一到初七，撰写了数十页手稿，为中央要求环保执法禁止“一刀切”提供了理论基础。

做学问勇登高峰，生活上却满不在乎。同事赵思雄笑称曾庆存总是“鞋儿破，帽儿破”。“夏天在中关村，如果见到一个戴破草帽的老头，十有八九就是他。”