曾慶存：勇攀氣象科學(xué)之巔，他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

新華社北京1月10日電 題：曾慶存：勇攀氣象科學(xué)之巔，他讓天氣預(yù)報(bào)越來越精準(zhǔn)

新華社記者溫競?cè)A、董瑞豐

海報(bào)：2019年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)——曾慶存 新華社發(fā)

在科學(xué)界，曾慶存成名很早。

25歲破解世界級(jí)氣象難題，為如今的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)奠定基礎(chǔ)﹔44歲“夠格”領(lǐng)取國家津貼，與著名數(shù)學(xué)家陳景潤“同在第一檔”﹔45歲當(dāng)選中國科學(xué)院學(xué)部委員（院士）。

出了科學(xué)界，聽說過曾慶存的人不多。一次到北京友誼賓館參加國際會(huì)議，車門打開，先出來一頂破草帽。門童悄聲向同車者打聽，聽到“國際著名科學(xué)家”時(shí)，大吃一驚：沒瞧出來！

一輩子，他把“國家需要”掛在嘴邊、放在心上。

10日，著名大氣科學(xué)家、中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員曾慶存站上了2019年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

讓天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)

點(diǎn)開手機(jī)，隨時(shí)查看幾天后的天氣，如此便利精準(zhǔn)的科技，離不開曾慶存創(chuàng)造的算法。

古人看雲(yún)識(shí)天。到了20世紀(jì)，人們發(fā)明氣象儀器測(cè)量大氣狀態(tài)，繪成“天氣圖”，但還要依賴預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)，誤差較大。預(yù)報(bào)能不能準(zhǔn)點(diǎn)、再準(zhǔn)點(diǎn)？科學(xué)家想辦法把千變?nèi)f化的天氣變成一組方程式，輸進(jìn)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)就能得出結(jié)果——現(xiàn)在通行的“數(shù)值天氣預(yù)報(bào)”由此而來。

這組方程式被稱為“原始方程”，它囊括了太多的變量，極其復(fù)雜，對(duì)計(jì)算能力要求很高。計(jì)算速度如何“追上”天氣變化速度？難題一時(shí)困住了世界氣象學(xué)界。

20世紀(jì)50年代末至60年代初，曾慶存從北京大學(xué)被選派到蘇聯(lián)留學(xué)。他的導(dǎo)師、國際著名氣象學(xué)家基別爾把這道難題拋給年僅25歲的曾慶存，作為他的博士論文。

苦讀冥思，反復(fù)試驗(yàn)，幾經(jīng)失敗，曾慶存從分析大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的本質(zhì)入手，想出了用不同的計(jì)算方法分別計(jì)算不同過程的方法，提出了“半隱式差分法”，是世界上首個(gè)用原始方程直接進(jìn)行實(shí)際天氣預(yù)報(bào)的方法，並隨即被用於天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。

他的算法至今仍是世界數(shù)值天氣預(yù)報(bào)核心技術(shù)的基礎(chǔ)。現(xiàn)今，數(shù)值預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)確，3天預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度可達(dá)70%至80%，在我國華南地區(qū)，可提前3至4天對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑做出較為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。

在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，曾慶存又在衛(wèi)星大氣紅外遙感、跨季度氣候預(yù)測(cè)、氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、地球系統(tǒng)模式等領(lǐng)域都相繼形成了開創(chuàng)性的理論研究成果，並得到了廣泛應(yīng)用。

2016年，81歲的曾慶存榮獲全球氣象界最高榮譽(yù)——國際氣象組織獎(jiǎng)。

走出一條中國式科研道路

曾慶存與氣象的緣分，並非一開始就注定。

1935年，曾慶存生於廣東省陽江市一個(gè)貧苦農(nóng)家，全家老小力耕壟畝，也隻勉強(qiáng)喝上“月照有影的稀粥”。窮困沒能阻止這個(gè)家庭對(duì)知識(shí)的渴求，曾慶存和哥哥打著赤腳，一邊勞作、一邊讀書。

1952年，曾慶存考上北京大學(xué)物理系。新中國成立之初，無論是抗美援朝，還是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，我國都急需氣象科學(xué)人才。曾慶存二話不說，服從國家需要學(xué)習(xí)氣象學(xué)。

那個(gè)年代，一場(chǎng)晚霜就把河南四成的小麥凍死，嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量。“如果能提前預(yù)判天氣，做好防范，肯定能減不少損失。”田地裡長大、經(jīng)歷過飢餓的曾慶存深知?dú)庀髮W(xué)的重要。

1961年，曾慶存在蘇聯(lián)科學(xué)院獲副博士學(xué)位后回國，寫下一首《自勵(lì)》詩：“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。”珠峰是世界最高峰，象征著科學(xué)之巔﹔北邊在我國境內(nèi)，昭示了一條“中國道路”。26歲的曾慶存立下誓言，從此矢志不渝。

1970年，國家決定研制自己的氣象衛(wèi)星，曾慶存又一次服從國家需要，離開原來的研究領(lǐng)域，被緊急調(diào)任作為衛(wèi)星氣象總體組技術(shù)負(fù)責(zé)人。他克服重重困難，解決了衛(wèi)星大氣紅外遙感的基礎(chǔ)理論問題，並用一年時(shí)間寫出了當(dāng)時(shí)國際上第一本系統(tǒng)講述衛(wèi)星大氣紅外遙感定量理論的專著，為監(jiān)測(cè)暴雨、臺(tái)風(fēng)等及相應(yīng)災(zāi)害提供了重要手段。

20世紀(jì)80年代初，曾慶存挑起中科院大氣所所長的大梁。當(dāng)時(shí)，我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)短缺，雖然大氣科學(xué)在理論上不比國外差，但中國科學(xué)家缺少一個(gè)重要工具：高速計(jì)算機(jī)。“我們的計(jì)算機(jī)每秒百萬次，人家是億次，要追趕他們就好比毛驢追汽車。”曾慶存在大氣所的老同事回憶。

曾慶存就要追！一時(shí)沒有“汽車”，那就先換“自行車”，總得咬著牙自己往前趕。“哪怕當(dāng)?shù)粞澴右惨I計(jì)算機(jī)！”曾慶存撂下話。

擔(dān)任所長的9年間，在曾慶存的帶領(lǐng)下，大氣所建設(shè)了2個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成為國際知名的大氣科學(xué)研究中心。

天氣能預(yù)報(bào)，氣候也能嗎？預(yù)測(cè)未來一年甚至幾十年的氣候，事關(guān)夏季洪澇、冬季霧霾、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、能源布局等，涉及國計(jì)民生方方面面。曾慶存回答：能。2009年，曾慶存與其他科學(xué)家萌生了建立“地球模擬器”的想法。

在數(shù)百位科學(xué)家的共同努力下，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”於2018年在北京市懷柔科學(xué)城破土動(dòng)工，預(yù)計(jì)2022年完工。該裝置將為國家防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)環(huán)境治理、可持續(xù)發(fā)展等重大問題提供科學(xué)支撐。

“黃牛風(fēng)格，賽馬精神”

初識(shí)曾慶存的人，可能覺得他不茍言笑，深入了解了，就發(fā)現(xiàn)他才情橫溢、總能冒出些“金句”。

他做學(xué)問，也寫詩。“不追求華麗，平淡有意境。”有人評(píng)價(jià)，人如其詩。

他時(shí)常用一句話勉勵(lì)和要求自己：為人民服務(wù)，為真理獻(xiàn)身，憑黃牛風(fēng)格，具賽馬精神。“平常像老黃牛一樣踏實(shí)科研、好好積累，當(dāng)國家和人民用你的時(shí)候，就像賽馬一樣向前沖。”

曾慶存把自己當(dāng)成一塊磚，國家哪裡有需要，他就去哪裡，研究就做到哪裡。1979年，他不顧身體傷病，躬在僅有幾平方米、擺上兩張床就站不下兩個(gè)人的蝸居裡，不分晝夜寫作，完成了《數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)》第一卷。

這部長達(dá)80萬字的大氣動(dòng)力學(xué)和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)理論專著，將數(shù)學(xué)、力學(xué)和氣象學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。國際同行評(píng)價(jià)：是“氣象學(xué)理論化極重要的篇章”和“構(gòu)筑氣象力學(xué)必不可少的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)”。

一簞食，一瓢飲，居陋巷。多年前，曾慶存就有一句“名言”：餓著肚子推公式，越推越新鮮。同事評(píng)價(jià)他，腦袋是尖的，屁股是方的。專心研究時(shí)餓著肚子都不怕，任誰也干擾不了他。

學(xué)術(shù)認(rèn)真、工作拼命，是學(xué)生們對(duì)他的一致印象。論文經(jīng)過曾慶存的手，總會(huì)密密麻麻布滿他親筆修改的意見，甚至還有加頁﹔出差時(shí)，一回酒店，曾慶存就躲進(jìn)房間寫稿子，同行的學(xué)生等他吃飯，餓到了晚上九、十點(diǎn)。

2017年春節(jié)，別人歡度假期，年過八旬的曾慶存窩在家裡埋頭推導(dǎo)大氣污染優(yōu)化控制理論。從大年初一到初七，撰寫了數(shù)十頁手稿，為中央要求環(huán)保執(zhí)法禁止“一刀切”提供了理論基礎(chǔ)。

做學(xué)問勇登高峰，生活上卻滿不在乎。同事趙思雄笑稱曾慶存總是“鞋兒破，帽兒破”。“夏天在中關(guān)村，如果見到一個(gè)戴破草帽的老頭，十有八九就是他。”趙思雄說。

回顧自己的科研成績，曾慶存一如既往謙遜：“我曾立志攀登科學(xué)的‘珠峰’，但我並沒有到山頂，大概在海拔8600米的地方建了個(gè)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(shí)候呢？”曾慶存說。