曾庆存:一切为了祖国气象事业

来源:《瞭望》新闻周刊 作者:扈永顺 时间:2020-01-11
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◆曾庆存与我国核潜艇先驱黄旭华一起,成为国家最高科学技术奖获奖人

“幕后”的曾先生

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▲ “幕后”的曾庆存:“努力”的科学家、拒绝“假正经”的老先生、为国为民的诗人,都是他。(视频来源丨中科院之声)

◆“国家需要我做什么,我就做什么。不懂的就从基本理论一点一滴啃起学起,我搞懂了,再来教其他人。”

◆“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,他曾立志要攀登上大气科学的珠穆朗玛峰,现在虽未登顶,但已在大约8600米海拔处建立了一个营地,供后人休憩、前行

文丨《瞭望》新闻周刊记者扈永顺

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领域——数值天气预报和气象卫星遥感做出了开创性贡献。在1月10日召开的国家科学技术奖励大会上,他与我国核潜艇先驱黄旭华一起,成为国家最高科学技术奖获奖人。

他就是国际著名大气科学家、中国科学院院士曾庆存。

“如果说我为人民做了一些有益之事的话,那也是党的培养、老师和同志们的帮助。”谈起自己取得的成绩,曾庆存常怀感激之情。“没有党、没有新中国,我也不可能从一个苦孩子成长为一名报效祖国的科学家。”

如今,85岁高龄的曾庆存仍活跃在科研一线,科学报国已成为这位科学家终生的奋斗目标。

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攀上珠峰踏北边

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。”曾庆存说。

我国气象事业,经历了从无到有、从弱到强的过程。回顾上世纪,天气预报很大程度上依赖于预报员的经验和主观判断。读大学期间,曾庆存到中央气象台实习,他看到气象员们废寝忘食地守候在天气图旁发布天气预报,由于缺少精确计算,预报员心里也没把握,往往只能是定性分析判断和凭经验做预报。

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。

而在数值天气预报进步方面,曾庆存功不可没。

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、风向、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”,几乎不可能。

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,摸索出了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,我冥思苦想了三年时间,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,迫不及待回到祖国,进入中科院大气物理所工作。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,年仅26岁的曾庆存便下定决心,要踏上气象科学领域最高峰。

与众多同时期科学家一样,曾庆存的家国情怀也来自于当时特殊的时代背景。1935年曾庆存出生在广东阳江一个贫困农民家庭,积贫积弱的年代,肚子都填不饱。1952年,曾庆存考入了北京大学,与新中国一同成长中,自觉挑起了为国家谋复兴的重担。

回国后,曾庆存住在只有几平米的房子里。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。尽管物质匮乏、生活清贫,他却丝毫没有减少科学报国的热情。

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,投身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。

“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学起,我搞懂了,再来教其他人。”繁重的工作让曾庆存积劳成疾,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。

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此后,曾庆存回归到数值天气预报研究领域。苦于当时没有电子计算机,他集中精力研究基础理论。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,得到国际同行的高度赞誉。

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作出跨季度气候的动力学预测。

如今,步入耄耋之年的曾庆存依然活跃在科研第一线,带领年轻人继续科研探索。

“曾先生现在基本每天都到所里上班,他经常提出一些新思想,还承担具体的科研项目,也带研究生。”中科院大气物理所原所长朱江介绍说。

为国培育气象人

从1984年开始,在担任中科院大气物理所所长的9年间,曾庆存顶住各种困难与压力,使该所成为国际上知名的大气科学研究中心。几十年来,他培养的众多学生已成为国内外大气科学研究和业务领域的骨干。

他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。

大气科学是交叉学科,曾庆存重视广罗各专业人才,为多学科交叉融合创造条件。他的学生中,除大气科学专业外,也来自物理学、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。

为建设一支国家气象人才队伍,曾庆存不辞劳苦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曾庆存拉回来的学生。“上世纪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。

“中国要成为世界科技强国,必须有原创性成果,必须有更多能耐得住寂寞、坐得住冷板凳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,他曾立志要攀登上大气科学的珠穆朗玛峰,现在虽未登顶,但已在大约8600米海拔处建立了一个营地,供后人休憩、前行。LW

本文将刊于《瞭望》2020年第2期

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