中国人物网 实业报国 曾庆存:与“风云变幻”打交道攀登气象科学高峰

曾庆存:与“风云变幻”打交道攀登气象科学高峰

中国人物网消息 “堂堂七尺之躯,有骨头,有血肉,有气息,喜怒哀乐,激昂与敬慕,成功与挫败,苦难与甘甜,人皆有之,我也一样,老百姓一个。”这是曾庆存的自述。出生于1935年的曾庆存,今年已是85岁高龄。耄耋之年,依然精神矍铄、风度翩翩,作为中国科学院院士的他仍奋战在科研一线。

一张办公桌,三把椅子,靠墙一张长沙发配茶几,书柜里放满了各类书籍文献:简单干净的办公室“述说”着主人多年来的故事。

毫不犹豫地改学气象学专业

曾庆存出生在广东省阳江县一个贫困的农民家庭。“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。”这是曾庆存在《院士自述》中的一段话。谈到自己的启蒙老师,曾庆存说“毫无疑问是自己的父亲”。没正式读过书的父亲深知读书的重要性,他让两个儿子一边务农一边读书。在父亲的教导下,这个家庭培养出两位科学家:一位是曾庆存,另一位是他哥哥曾庆丰——我国著名地质学家。

1952年,曾庆存考入北京大学物理系。让他印象深刻的是,“1954年的一场晚霜,把河南40%的小麦冻死了,严重影响了当地的粮食产量,老百姓吃不饱肚子。如果能提前预判天气,做好防范,肯定能减少不少损失”。新中国成立之初,无论是抗美援朝,还是国内的国民经济建设,中国都急需气象科学人才。“后来学校安排一部分学生改学气象学专业”,曾庆存毫不犹豫地就答应了。

曾庆存大学毕业后,被选派进入苏联科学院应用地球物理研究所学习,师从著名气象学专家基别尔。到了苏联之后,曾庆存学习极其认真刻苦。他发现自己在国内所学的知识跟人家还差了一大截,“数学水平不行,物理基础不牢,底子薄”。他说,不服输,就必须努力。一本书的第一页他要读几天才能明白,所以只有努力啃书本,把第一章的知识学懂,后面才能学得越来越快。

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。这样的一幕促使他想去钻研数值天气预报理论方法,提高天气预报的准确性,增加人们战胜自然灾害的能力。

从“凭经验”到“算数值” 首创“半隐式差分法”

“古人看云识天:天上钩钩云,地上雨淋淋。这是过去的天气预报——凭个人经验。”

到了20世纪,气象学开始进入“科学时代”。特别是无线电的应用,使各地的气象观测数据能及时汇总到一个中心,绘成“天气图”,但天气图还是严重依赖预报员的主观判断。20世纪上半叶,科学界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。

“我后来想到,何不化繁为简,隐去对方,先各自计算气象参数,再加以整合。”在导师的指导下,曾庆存开始全力攻坚。那个年代,计算机在苏联也是稀缺宝贝,曾庆存每天只有10个小时的上机时间,而且还只能在深夜。于是,他就白天用纸算,晚上带着纸条去上机,一万多行程序,一条条验证。

1961年,曾庆存在深入分析天气演变过程的理论基础上,首创“半隐式差分法”,在国际上首次成功求解大气斜压原始方程组,画出了世界上第一张用原始方程组绘成的天气预报图。

“简言之,气象监测已从单纯的‘站点监测’变为包含气象卫星遥感的全球监测,气象预测已从经验预报发展到数值天气预报。”曾庆存说。天气预报和每个人的生活息息相关。

天气能预报,气候也能吗?曾庆存回答:能。

曾庆存认为,预测未来一个月、一年,甚至几十年的气候,关系到国民经济建设方方面面,如夏季洪涝、冬季雾霾、农业规划、能源布局等,在全球气候变暖的背景下,气候预测愈显重要。

2019年,大气物理所举办了一场题为《气象预报的过去、现在与未来》的讲座,曾庆存是主讲人。他全程站立,告诉在场的200多名小学生我国气象预报的发展和成就,并回答了孩子们的提问。“从他们好奇的目光中,我看到了未来我们国家气象事业发展的希望。”曾庆存说。

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