曾慶存：為報國攀登氣象學(xué)高峰

我國氣象事業(yè)的發(fā)展離不開一個人的名字——曾慶存，他是中國數(shù)值天氣預(yù)報業(yè)務(wù)的開創(chuàng)者，帶領(lǐng)中國氣象學(xué)科發(fā)展位于世界前列。

1月10日上午，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員曾慶存院士獲2019年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。

被國家派往蘇聯(lián)學(xué)習(xí)氣象專業(yè)

1935年5月，曾慶存出生在廣東陽江。盡管家境貧寒，但他的父親非常重視子女的教育，很早就把他送到學(xué)堂讀書。

1952年，曾慶存考入北京大學(xué)物理系。新中國成立之初，國家建設(shè)急需氣象科學(xué)人才，曾慶存服從國家需要改學(xué)氣象學(xué)。

上世紀50年代，國家派一批人才去蘇聯(lián)學(xué)習(xí)氣象專業(yè)，成績優(yōu)異的曾慶存就是其中之一，他師從氣象學(xué)大師基別爾。

氣象學(xué)科的學(xué)習(xí)需要大量運算，到了蘇聯(lián)曾慶存發(fā)現(xiàn)，他在國內(nèi)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)和物理知識遠遠不夠。為了彌補不足，他廢寢忘食“啃”書本惡補基礎(chǔ)。經(jīng)過鍥而不舍的“追趕”，他在數(shù)學(xué)、氣象動力學(xué)、大氣物理等方面取得了“飛躍式”的進步。

求解出數(shù)值天氣預(yù)報的原始方程

當(dāng)時國際上并沒有真正的數(shù)值天氣預(yù)報。數(shù)值天氣預(yù)報是在一定條件下，把大氣中所有復(fù)雜的數(shù)據(jù)，通過大型計算機，用研究出的可計算的方程模型做數(shù)值計算，預(yù)測未來一定時段的大氣運動狀態(tài)和天氣現(xiàn)象的方法。當(dāng)時，各國科學(xué)家都在求解數(shù)值天氣預(yù)報的原始方程。

在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，曾慶存開始投入到應(yīng)用原始方程的理論研究中，并夜以繼日地進行了大量的數(shù)值計算。

經(jīng)過近兩年的研究和運算，1961年，曾慶存提出了“半隱式差分”方案，給出了世界上第一張用原始方程做預(yù)報的數(shù)值天氣預(yù)報圖，這項成果立即在莫斯科世界氣象中心應(yīng)用，預(yù)報準(zhǔn)確率前所未有地提升到了61%。這一方法至今仍在氣象預(yù)報中廣泛應(yīng)用。

投身氣象衛(wèi)星研究領(lǐng)域

“溫室栽培二十年，雄心初立志驅(qū)前。男兒若個真英俊，攀上珠峰踏北邊。”從蘇聯(lián)留學(xué)回國時，曾慶存寫下了這首《自勵》詩。他說：“我要為國家服務(wù)，攀上科學(xué)技術(shù)的高峰。”

從1970年開始，曾慶存被調(diào)入氣象衛(wèi)星研究部門從事氣象衛(wèi)星的研究工作。曾慶存說，當(dāng)時遙感的理論尚不清楚，研究上非常艱苦，“但是國家有需要，我們廢寢忘食也要把它搞出來”。

1974年，他發(fā)表專著《大氣紅外遙測原理》，為利用衛(wèi)星進行氣象監(jiān)測打下了理論基礎(chǔ)。在曾慶存研究理論基礎(chǔ)的指導(dǎo)下，1988年，我國第一顆氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號發(fā)射成功，并在第一時間發(fā)回了清晰的遙感圖像。自從有了氣象衛(wèi)星監(jiān)測，在中國登陸的臺風(fēng)和發(fā)生的沙塵暴，一個都沒漏掉。

“安心，專心，達到入迷的程度。”曾慶存這樣描述自己的科研工作。經(jīng)過曾慶存及其團隊的努力，上世紀90年代中期，我國數(shù)值天氣預(yù)報也達到發(fā)達國家水準(zhǔn)。

推動建立“給地球做CT”的大科學(xué)裝置

60多年來，曾慶存一直和氣象打交道。同時，他在大氣科學(xué)、地球流體力學(xué)、衛(wèi)星遙感、氣候與環(huán)境科學(xué)、自然控制論等領(lǐng)域也取得了突出成就。

2007年，在曾慶存的倡議下，我國開始研制自己的“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”。這一被形象稱為“可以給地球做CT”的大科學(xué)裝置，2018年在北京市懷柔科學(xué)城破土動工，計劃2022年建成。地球系統(tǒng)模擬裝置將為國家防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化、大氣環(huán)境治理等重大問題提供科學(xué)支撐。

現(xiàn)在曾慶存依然忙碌在科研的一線。回顧自己的科研成績，曾慶存一如既往地謙遜：“我曾立志攀登科學(xué)的‘珠峰’，但我并沒有到山頂，大概在海拔8600米的地方建了個營地，供后來者繼續(xù)攀登。”

“長江后浪推前浪，一代一代往前走，科學(xué)哪有到頂?shù)臅r候呢？”曾慶存說。