“詩人院士”曾慶存他為風(fēng)云氣象解碼

曾慶存立志要攀登世界大氣科學(xué)的頂峰，曾賦《自勵(lì)》一詩以表心志：“溫室栽培二十年，雄心初立志驅(qū)前。男兒若個(gè)真英俊，攀上珠峰踏北邊?！?/p>

他是院士中最有詩歌情懷的，他說，“枯燥無味的學(xué)問不是好學(xué)問”。他就是中科院院士、第61屆國(guó)際氣象組織獎(jiǎng)獲得者曾慶存。日前，84歲的他，還在醞釀著自己第三本詩集的出版。

小時(shí)候家貧如洗，拍壁無塵

1935年5月，曾慶存出生在廣東省陽江縣一個(gè)貧困的農(nóng)民家庭。在他的《院士自述》一文中有這樣一段話：“小時(shí)候家貧如洗，拍壁無塵。雙親率領(lǐng)我們這些孩子力耕垅畝，只能過著朝望晚米的生活。深夜勞動(dòng)歸來，皓月當(dāng)空，在門前擺開小桌，一家人喝著月照有影的稀粥——這就是美好的晚餐了?！?/p>

談到自己的啟蒙老師，曾慶存回答說毫無疑問是自己的父親。雖然家貧，但父親卻始終勤勤懇懇、與鄰為善，母親也是恭良勤儉，悉心照顧曾家兄弟姐妹。一日，父親去往城里挑肥，偶遇小學(xué)校長(zhǎng)。校長(zhǎng)見曾父雖為農(nóng)民，舉手投足之間卻透露著一股文雅浩然之氣，遂上前交談。

“ 談話中校長(zhǎng)了解到父親有兩個(gè)適齡讀書的兒子，囑咐父親一定要讓孩子讀書?！痹鴳c存說，其實(shí)父親自己也非常向往課堂，無奈沒有機(jī)會(huì)。聽了校長(zhǎng)的話之后，父親決心一定要讓兄弟倆讀書。一邊勞動(dòng)、一邊讀書，本來覺得能考上中學(xué)便是幸運(yùn)之事的曾慶存，從沒想到自己有朝一日會(huì)在大學(xué)深造，并且將科研作為自己一生奮斗的事業(yè)。

1952年，國(guó)家經(jīng)濟(jì)全面恢復(fù)，政府重視和擴(kuò)大高校招生，曾慶存響應(yīng)政府號(hào)召，報(bào)考了北京大學(xué)物理系，后服從組織分配學(xué)習(xí)氣象專業(yè)。當(dāng)時(shí)氣象科學(xué)還處在半理論半經(jīng)驗(yàn)階段，國(guó)際上的天氣預(yù)報(bào)剛從定性向客觀定量化起步。即將畢業(yè)的曾慶存到中央氣象臺(tái)實(shí)習(xí)時(shí)，看到氣象員們廢寢忘食地守候在天氣圖旁，分析判斷，發(fā)布天氣預(yù)報(bào)，但由于缺少精確的計(jì)算，相當(dāng)多的分析判斷還是憑借經(jīng)驗(yàn)。這樣的一幕讓他想去鉆研數(shù)值天氣預(yù)報(bào)理論方法，從而提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，增加人們戰(zhàn)勝自然災(zāi)害的能力。

用原始方程作數(shù)值天氣預(yù)報(bào)

大學(xué)畢業(yè)之后，曾慶存通過國(guó)家考試被選派赴蘇聯(lián)科學(xué)院作研究生，師從氣象學(xué)大師基別爾。到了蘇聯(lián)之后，曾慶存是極其認(rèn)真和刻苦的。

“我學(xué)習(xí)大氣科學(xué)，沒有數(shù)學(xué)是不行的，所以當(dāng)時(shí)我就坐地鐵到莫斯科大學(xué)聽數(shù)學(xué)課，有時(shí)還到別的地方去聽課、聽講座、聽報(bào)告，那時(shí)候凡是和大氣方面有關(guān)聯(lián)的，我都不會(huì)錯(cuò)過。”曾慶存回憶道。

考試結(jié)束之后，導(dǎo)師領(lǐng)著曾慶存做論文。他選擇的是從事應(yīng)用斜壓大氣動(dòng)力學(xué)原始方程做數(shù)值天氣預(yù)告的研究，這在當(dāng)時(shí)是非常難的題目，他的導(dǎo)師當(dāng)時(shí)也在研究，開展了一半，尚未成功。要知道，20世紀(jì)初科學(xué)界開始提出用描述大氣運(yùn)動(dòng)的原始方程組作定量天氣預(yù)報(bào)的構(gòu)思，但方程組非常復(fù)雜，無法直接求解。

曾慶存說：“真的是非常困難，從理論上說，歐美的研究并不是真正從大氣動(dòng)力學(xué)入手的，而是從計(jì)算機(jī)入手，把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，但算出來的結(jié)果卻很亂。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)電子計(jì)算機(jī)比歐美小很多，只有2048個(gè)單元，原始方程變量需要計(jì)算的特別多，比如溫度、氣壓、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速……我要把這些變量全部放在一個(gè)單元，我的辦法就是從氣象分析和大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律著手。大氣運(yùn)動(dòng)是多種尺度的運(yùn)動(dòng)，是可分的，大氣運(yùn)動(dòng)的快慢過程的計(jì)算方法可以是不一樣的。我必須找到方法，讓快的過程有一種算法，慢的過程有另外的算法，而兩者又要能夠聯(lián)合。”

經(jīng)過前期的閱讀、思考和探索，曾慶存最后只用了很少的計(jì)算機(jī)機(jī)時(shí)就把論文做完了，他在1961年提出了“半隱式差分法”，在世界上最早成功地實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用原始方程進(jìn)行實(shí)際的天氣數(shù)值預(yù)報(bào)。由他首創(chuàng)的半隱式差分法，至今仍被廣泛應(yīng)用。當(dāng)今世界各國(guó)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)都是基于斜壓原始方程組的計(jì)算，曾慶存在這個(gè)過程中作出了奠基性和引領(lǐng)性貢獻(xiàn)。在蘇聯(lián)留學(xué)時(shí)，曾慶存立志要攀登世界大氣科學(xué)的頂峰，曾賦《自勵(lì)》一詩以表心志：“溫室栽培二十年，雄心初立志驅(qū)前。男兒若個(gè)真英俊，攀上珠峰踏北邊。”1961年，曾慶存畢業(yè)回國(guó)。那一刻，他就決心不辜負(fù)國(guó)家的多年培養(yǎng)，要在大氣科學(xué)領(lǐng)域走出中國(guó)的路。

填補(bǔ)衛(wèi)星遙感定量理論空白

1970年，曾慶存又一次服從國(guó)家發(fā)展需要，離開了原來的研究工作，被緊急調(diào)到當(dāng)時(shí)在國(guó)際上興起、中國(guó)尚是空白、他又完全陌生的衛(wèi)星氣象和大氣遙感研究工作。繁重的工作使曾慶存積勞成疾，他雖經(jīng)常生病，但仍堅(jiān)持工作。結(jié)合完成的具體工作任務(wù)，他寫成了一部長(zhǎng)達(dá)30萬字的《大氣紅外遙感原理》。這是當(dāng)時(shí)國(guó)際上第一本系統(tǒng)講述衛(wèi)星遙感定量理論的專著。

1980年，45歲的曾慶存被選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員（院士），成為當(dāng)時(shí)最年輕的學(xué)部委員之一。1983年，曾慶存及其團(tuán)隊(duì)開始研制中國(guó)氣候系統(tǒng)模式和預(yù)測(cè)方法，自主研制了大氣、海洋、陸面模式，取得一系列創(chuàng)新性成果，并在國(guó)際上首先開創(chuàng)短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

為了適應(yīng)大氣科學(xué)發(fā)展的潮流和解決實(shí)際問題的需要，曾慶存還開展了氣候動(dòng)力學(xué)、氣候系統(tǒng)模式和數(shù)值氣候預(yù)測(cè)理論方法的研究，1994年建立起我國(guó)第一個(gè)（世界首個(gè)）夏季降雨量距平預(yù)告方法。

2017年5月16日，82歲的曾慶存來到日內(nèi)瓦，捧回了被稱為“氣象界諾貝爾獎(jiǎng)”的“國(guó)際氣象組織獎(jiǎng)”，這是全球氣象界的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)。頒獎(jiǎng)儀式上，世界氣象組織主席格萊姆斯表示：“曾慶存先生獲獎(jiǎng)是實(shí)質(zhì)名歸。他是一位優(yōu)秀的科學(xué)家，50多年來一直致力于研究氣象學(xué)、大氣科學(xué)、地球流體動(dòng)力學(xué)以及全球氣候和環(huán)境的變化。”

曾慶存說：“我國(guó)的氣象事業(yè)在國(guó)際上是一流的，研究氣象的青年學(xué)者們應(yīng)該充滿信心，結(jié)合我國(guó)氣象的實(shí)際情況多做原創(chuàng)性研究。如果把大氣科學(xué)整體比作珠穆朗瑪峰，那么這些年來，我一直在努力攀登，但種種原因所限，我沒能登上頂峰，大概只在8600米處初步建立了一個(gè)營(yíng)地，供后來者休憩、繼續(xù)前行。真誠(chéng)地希望國(guó)人勇于攀登，直達(dá)無限風(fēng)光的頂峰。”