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天气预报越来越准了 有一个人功不可没

CCTV专区 视界 来源:央视网2022年03月23日 08:38 A-A+

苏联求学一夜成名”

一个寒冷的深夜,曾庆存独自一人在机房不停地验算一行行复杂的公式。此时的他还是一个名不见经传的小小留学生,从中国来到苏联,师从苏联著名的气象学家基别尔教授,而教授留给他的第一个作业就是世界难题。

自从电子计算机诞生之后西方发达国家率先迈入数值天气预报时代但天气预报的准确率并不高基别尔教授希望曾庆存能够通过原始方程的突破实现精准的数值天气预报这其实是当时很多著名气象学家都在攻关的难题

现在的我们对天气预报早就习以为常但当时的难度有多大根本无法想象从小家境贫寒的曾庆存吃苦对他来说不算什么这个年轻人暗暗立志祖国既然把自己送来这里就一定要把这个难题攻克

苏联的大型计算机房,白天一直有人在用,曾庆存只能深夜来这里独自验算,日复一日地尝试着不同的算法。

经过千百次的计算,终于在一个深夜,曾庆存突破了原始方程的计算难题,一个全新的数值天气预报原始方程计算方法应运而生。验算完成的那一刻,曾庆存难掩自己的激动之情,立刻飞奔去见自己的老师,告诉他这个喜讯。没曾想自己出门没多久就晕倒了,往后几天都无法上班,“发高烧,流鼻血,鼻血冲到地板上,都能听见声音。”曾庆存回忆起那段时光,感慨万千。

经过一年的试验,曾庆存的计算结果准确率高达60%,成为了第一个实际应用到天气预报中的原始方程,并得出了世界上第一张采用原始方程推演的天气图。曾庆存在原始方程中的突破意义重大,是国际数值天气预报事业发展的重要里程碑。这项成就后来还被评为苏联科学院的十大科研成果之一。

“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。”这是曾庆存从苏联即将回国之际随手写下的诗句,字里行间足见其当时的雄心壮志。

履职“311”工作组

刚回国那几年,曾庆存一直保持数值天气预报理论层面的工作,突然有一天,他收到一个紧急调令,被派遣到了一个特殊的工作组——“311”工作组。而这个工作组正面临一项急迫的国家任务,就是研制我国第一颗气象卫星。

1960年,美国发射了第一颗气象卫星。1969年,苏联也完成了气象卫星的发射。而那时的中国还没有能力制造自己的气象卫星,在面对大型自然灾害时,只能求助他国。时不我待,初到“311”的曾庆存接到的第一个任务,就是要在一年之内把中国研制气象卫星的方案定出来。

那时的曾庆存其实并不懂气象卫星,他只能不停地寻找相关材料,不断钻研摸索,自己先看懂了,再给别人讲。可以说这是一项从无到有的开创性事业,曾庆存压力很大,困难重重,工作起来常常没日没夜。“那时我爱人身体不好,正好又生了一个小孩,孩子太小,奶都没断,我就被调去总参……”回忆起当时那段艰难岁月,曾庆存不禁红了眼眶。

在曾庆存的科研手稿中,我们至今仍然可以看出,在当时那种艰难的环境下,他为了气象卫星研究所付出的艰苦努力。其中的一个章节里,曾庆存在国际上首次引入了“最佳信息层”的概念,纠正了当时国际上在卫星通道选择中对温度和水汽遥感的错误方法。而基于此写出的软件包,直至目前仍在100多个国家通用。“外国人说的对,你要跟着走,不对,你也要有分辨能力,要敢于创新。气象卫星领域他们认为的很多好的地方,其实是错的,你不创新怎么行?”

经过无数个无眠的夜晚,1974年,曾庆存出版《大气红外遥测原理》一书,这是国际上最早的一部利用卫星进行大气遥感的系统性理论专著。

1988年,基于曾庆存大气红外遥感的理论研究,我国第一颗气象卫星发射成功,这是后来我国蓬勃的气象卫星发展的起点,也是我国气象事业中的重要节点。

他的大脑就是一台超级计算机

研究气象卫星的同时,曾庆存也没有放弃他所钟爱的数值天气预报研究.

由曾庆存撰写的《数值天气预报的数学物理基础》一书至今仍是数值天气预报研究与应用的重要理论基础。随着各领域技术的发展,数值天气预报成为了国家天气预报的日常业务,而这项业务的应用,在一定程度上挽救了人民生命财产和国家财产损失,为预测预警和全面防治严重气象灾害起到了极为重要的作用。

随着上世纪全球污染问题加剧,气候变暖及二氧化碳排放等问题成为人类共同面对的环境问题,各国开始商讨如何通过控制减排来保护地球家园。时任中科院大气物理研究所所长的曾庆存提出,中国也需要有全球气候预测的基础研究,因为这关系到中国在国际气候问题上的外交话语权。

“敢于啃硬骨头,勇于探索创新。”这是曾庆存一直坚持的科研精神。在曾庆存担任所长的十年里,中科院大气物理研究所不断占领世界大气科学的前沿阵地。在所里的同事们看来,曾庆存简直就是百年不遇的天才,记忆力超群,可以说他的大脑就是一台超级计算机,讲话时出口成章,小时候背过的古文和古诗词随时都能信手拈来。为了准备传记而写的人生大事记就是曾庆存在没有查阅任何资料的情况下一气呵成的。

老当益壮,探索永无止境

现如今,在北京怀柔科学城中,一个重量级的科学装置已经落成并启用,这就是地球系统数值模拟装置。

这套装置的计算能力位居世界前列,可以高效开展气候变化,防灾减灾和环境治理等问题的研究,也是我国正确开展气候治理工作的重要技术支撑。当今国际上例如节能减排、碳中和等重大领域都会用到这套装置。“中国的气象事业已经处于世界先进行列,而且中国在世界气象组织里也确实起到了很大作用。”曾庆存骄傲地说。

气象万千,变幻莫测,曾庆存一生从事的事业,正是在无穷的变化中寻找内在的规律。现在尽管年岁已高,他仍然保持着对最前沿科研动态的浓烈兴趣。对曾庆存来说,这个探索的过程永无止境。“老当益壮,宁移白首之心?穷且益坚,不坠青云之志。”这是曾庆存最喜欢的两句话,他说,为了国家与民族的发展,在逆境中坚持,不仅仅是一种行动,更是一种信念。

参考资料:《人物·故事》《面对面》等。