會「算」天氣 這位老人讓「天有可測風雲」成為現實

2020-12-10 國際在線

他破解了世界級氣象難題,他是「數值天氣預報理論的重要奠基人」,他發展了世界數值天氣預報和氣候預測的核心技術,他是中國科學院大氣物理研究所研究員曾慶存。

25歲 他解決世界級難題 「算」出天氣變化

1935年,曾慶存出生於廣東省陽江一個貧困的農民家庭。上學時,他一邊下地,一邊讀書還能取得不錯的成績。新中國成立之初,曾慶存考入北京大學物理系。1954年,一場晚霜把河南40%的小麥凍死了,嚴重影響了當地的糧食產量。曾慶存在北京看到了這個消息。當過農民,挨過餓,曾慶存想如果能提前預判天氣,採取防範措施,損失肯定能夠大大減少。所以,當北大物理系安排一部分學生去學習氣象學專業時,他欣然服從。

1956年7月,曾慶存本科畢業後,作為國家選派優秀學生進入蘇聯科學院應用地球物理研究所學習。國際著名氣象學家、蘇聯科學院通訊院士基別爾是他的導師。基別爾給曾慶存選了一道世界著名難題「應用斜壓大氣動力學原始方程組做數值天氣預報的研究」 作為他的論文題目。天氣預報的方程屬於流體力學範疇,是世界上最複雜的方程組之一。

在漫長的歷史中,人類依靠經驗來預判天氣,但由於無法對各種要素定量、定時、定點分析,準確度較差。進入現代社會,科學進步讓人們有了想要準確預報天氣的「野心」。20世紀50年代,客觀定量的數值天氣預報成為一個新興的學術領域。當時,各國的科學家都在求解數值天氣預報的原始方程,但多年來毫無結果。

1961年,世界上首個用原始方程直接進行實際天氣預報的方法——「半隱式差分法」被提出。「半隱式差分法」從分析大氣運動規律的本質入手,用不同的計算方法分別計算不同的大氣運動過程,提出後即用於天氣預報,並一直沿用至今,奠定了當今數值天氣預報業務模式的動力框架基礎。而這個劃時代的方法,正是出自當時僅僅25歲的曾慶存之手。

曾慶存:你第一個解決了,人家還沒解決,這個結果出來了我不是立刻要告訴老師嗎?過去那個機房非常熱,我在那裡面沒吃沒喝地弄,一出來,莫斯科那時候零下三四十度。但是我已經忘了冷,高興得一出來就脫衣服,發燒感冒我也不知道了,最後困得坐地鐵,不知道怎麼就暈倒了。等我老師一聽到這個消息,大家高興得要命了,我也高興得要命。

以詩抒發報國志 為國再攀「衛星氣象高峰」

「溫室栽培二十年,雄心初立志驅前。男兒若個真英俊,攀上珠峰踏北邊。」1961年,在獲得蘇聯科學院副博士學位後,曾慶存寫下這首詩,隨即馬上回國。回國後,曾慶存進入中國科學院地球物理研究所氣象研究室工作,他發展了至今仍是世界數值天氣預報和氣候預測的核心技術的「標準層結扣除法」和「平方守恆格式」等方法。

1970年,曾慶存迎來一個全新的身份,衛星氣象總體組技術負責人。當時,我國決定研製自己的氣象衛星,曾慶存被緊急調任。面對祖國緊迫的需求,曾慶存克服重重困難,解決了衛星大氣紅外遙感的基礎理論問題,並用一年時間寫出了當時國際上第一本系統講述衛星大氣紅外遙感定量理論的專著《大氣紅外遙感原理》專著,這是國際上這方面最早的理論專著。他提出求解「遙感方程」的有效反演算法也被世界各主要衛星數據處理和服務中心所採用,服務於實時天氣預警和短期天氣預報。

1979年曾慶存出版了《數值天氣預報的數學物理基礎》,為數值天氣預報和大氣動力學奠定了堅實理論基礎,曾慶存也成為國際數值天氣預報理論的奠基人之一。較準確的定量數值天氣預報能及時預測氣象災害,對於防災、減災、救災,保護公民生命財產安全至關重要。

曾慶存:1998年大洪水那次我們是預報出來的,我們預報洪水夏天的雨量要多50%,我用方程算出來的,不是查出來的。

倡導推進「寰」的建設 盼早日為「地球做CT」

2018年,我國首個專用地球系統數值模擬裝置——「寰」在北京市懷柔科學城破土動工、計劃2022年完成。這個被形象地稱為「可以為地球做CT」 的大科學裝置, 是曾慶存目前最關心的。現在,他的身份是地球系統數值模擬裝置工程的倡導者和推進者。

曾慶存:有句話叫「老驥伏櫪」,還有句話「窮且益堅,不墜青雲之志」。不管活多大年齡,你一定要有精神,你要走下去,你研究科學要有精神和堅定的決心,一代代傳下去,真正為真理奮鬥。

相關焦點

  • 讓天有可測風雲——「彩雲天氣」App精準預測天氣
    (中國臺灣網 於斯文 攝)中國臺灣網6月1日北京訊(記者 王怡然) 都說天有不測風雲,可「彩雲天氣」App告訴你,天有可測風雲。在5月31日召開的2016年兩岸青創論壇暨首屆全球華人創新創業大賽臺灣項目總決賽上,「彩雲天氣」運營總監李嬋這樣介紹自己的項目。
  • 風雲四號衛星可監測霧霾 將提高天氣預報準確率
    風雲四號靜止氣象衛星高時空解析度成像資料、閃電監測資料、大氣三維溫溼度探測資料和空間天氣監測資料將在天氣監測與預報、氣象防災減災、應對氣候變化、生態環境監測、航空和空間天氣等領域得到廣泛應用。  提高短期臨近天氣預報的精度  據張志清介紹,目前氣象監測手段有地面探空站、雷達、空中觀測,以及衛星監測等。
  • 為什麼你看到的天氣預報有時候會變化?|回應關切
    這是一個「天有不測風雲」與「天有可測風雲」並存的年代大家一面抱怨預報不準一面又越來越依賴它進入汛期以來天氣複雜多變預報難度加大的同時也不乏有網友對天氣預報的抱怨比如——天氣預報一會就又改成晴天了。有時候報的小雨卻下的大雨。」近日小編專訪了氣象專家為大家講一講「天氣預報那些事兒」看完你會更能理解你所看到的預報Part 1為什麼天氣預報會有誤差?
  • 一起來探究溶解度、製作天氣瓶...這場「風雲可測」自然科學科普...
    近日,一場「風雲可測」自然科學科普活動在光塔街道商會舉辦。老師用生動的語言給孩子們上了一節充滿趣味的科學課,培養了學生的觀察能力、動手能力、分析能力和運用知識解決實際問題的能力。「如果我加熱水,白糖會溶解得更快嗎?」「大家試著攪拌一下,看看白糖能否溶解得更快?」帶著循循善誘的提問,老師引領學生對溶解度有更直觀的了解。
  • 風雲三號D衛星發射成功 可延長天氣預報時效2-3天
    風雲三號D搭載了紅外高光譜大氣垂直探測儀,這臺儀器採用了目前國際上最先進的傅立葉幹涉探測技術,可以提高大氣溫度和大氣溼度廓線反演精度1倍以上,極大提升對我國中長期數值天氣預報的支撐能力,並將天氣預報的有效時效延長2-3天。「風雲三號」氣象衛星是我國第二代極軌氣象衛星,可實現全球、全天候、多光譜、三維、定量遙感。
  • 熊貓兒 | 燕趙風雲,風雲燕趙
    對於新生代的年輕夢幻玩家來說,這也許是個稍顯陌生的名字,但對於燕趙風雲這個伺服器和燕趙風雲的老玩家來說,熊貓兒和他的夥伴們永遠是不朽的傳說。 在早期夢幻西遊的服務區燕趙風雲裡,熊貓兒被公認為是引領燕趙風雲成為明星伺服器的人——在他的帶領下,伺服器獲得了三聯、五聯、十三聯三次武神壇聯賽冠軍。燕趙風雲也從默默無聞,一舉成為夢幻西遊最受歡迎的明星伺服器之一。
  • 人工消雨備不「測」風雲(圖)
    但是,當開幕式上眾多記者懷抱自己的筆記本電腦無處躲雨時,他們最感慨的大概就是「天有不測風雲」了吧。  北京奧運會開幕式將在朝陽區舉行,8月正是北京多雷雨的季節,通過對朝陽氣象站8月8日前後近30年的歷史降水情況資料統計分析,奧運會開幕式時降水概率大概是50%,其中小雨居多,佔總概率的50%;中雨和大雨各佔概率25%。
  • 風雲四號:可抓閃電 精準定位颱風
    「風雲四號氣象衛星成功發射後,我們對局地強對流天氣的觀測頻次將從現在的6分鐘提高到1分鐘,預報時效可提前若干個小時,而且對颱風的路徑和強度預測會更加精準!」國家衛星氣象中心副主任、風雲四號地面應用系統總指揮魏彩英日前興奮地告訴記者。那它到底是個什麼衛星呢?要了解風雲四號,首先要知道氣象衛星。
  • 碩果積棟譜「風雲」——記風雲二號氣象衛星「總師」孫家棟
    風雲二號出師不利。直到2004年,風雲二號C星成功定點,成為當時國內應用最為廣泛的業務星。隨後,從C星到最後一顆H星,風雲二號步步推進、順風順水。如今,長期穩定運行的風雲二號衛星服務國民經濟,造福萬千百姓。2018年6月5日,風雲二號最後一顆星——H星即將發射。
  • 墨跡天氣上線「全球風雲」功能,讓你盡享天氣「隨心查」
    經過多次開發與測試,近日,墨跡天氣上線了一款新產品——全球風雲。用戶打開墨跡天氣APP,找到全球風雲的入口,點擊進入全新頁面,就會立刻被切換到「上帝視角」,縱觀全球風雲變幻。   那麼,墨跡天氣推出的這款名為「全球風雲」的新產品,到底有何獨到之處呢?下面,我們進行了一次簡單的測評。   首先,我們點擊墨跡天氣APP首頁上方圖標,進入「全球風雲」功能,隨後可以清晰地看到,系統直接定位到你所在位置的氣象圖層。頁面右側上方顯示支持的溫度、風、氣壓和降水的要素展示,動動手指點擊即可自由切換,讓用戶從多維度了解當地當前的天氣情況。
  • 十年風雲 墨跡天氣CEO金犁實力斬獲「風雲人才」獎
    會議上,墨跡天氣CEO金犁被授予「風雲人才」獎。 墨跡天氣CEO金犁(左一)據了解,該獎項由中國氣象服務協會首次面向全國從事氣象科技產業的個人及組織發起,全國被授予人數不超過10名。獎項旨在表彰在國內氣象服務科技領域做出突出貢獻,對氣象服務行業科技事業和產業發展有重要影響並得到業界廣泛認同的人物。
  • ——「風雲四號」衛星順利抵達發射基地
    沒錯,這位神秘的「乘客」就是我國第二代靜止軌道氣象衛星的首發星——「風雲四號」科學試驗衛星。對了,它的頭銜可了不得,世界上首個「一個頂倆」、可抓閃電的高軌氣象衛星說的就是它!閃電成像儀可以實現中國及周邊區域的閃電探測,一分鐘可以拍攝500張閃電圖,算下來,一張圖的閃電持續時間不足2毫秒,頻次可是相當高的。而通過對閃電進行實時、連續的觀測,再與雲圖疊加起來,可以實現對強對流天氣的監測和跟蹤。
  • 晨讀| 風雲三號D衛星成功發射:可使天氣預報有效時效延長2-3天
    風雲三號D衛星成功發射:可使天氣預報有效時效延長2-3天11月15日2時35分,我國在太原衛星發射中心用長徵四號丙運載火箭,成功將「風雲三號D」氣象衛星發射升空,衛星順利進入預定軌道。風雲三號D搭載了紅外高光譜大氣垂直探測儀,這臺儀器採用了目前國際上最先進的傅立葉幹涉探測技術,可以提高大氣溫度和大氣溼度廓線反演精度1倍以上,極大提升對我國中長期數值天氣預報的支撐能力,並將天氣預報的有效時效延長2-3天。
  • 這位老人回答很現實
    可是詩中歸事實,現實還是現實。人終於還是要腳踏實際,在腳踏實地的時候去遙望遠方的詩歌。 現實生活中的老人,有幾個能像詩裡的老人一樣安逸呢?
  • 給現實版「開心農場」算算「開心帳」
    給現實版「開心農場」算算「開心帳」     河北新聞網訊(燕趙都市報見習記者崔哲)    核心提示    隨著城市的發展,樓房越蓋越高,水泥地越來越多,人們離土地越來越遠……因此,很多都市人都有著一個「歸園田居」的夢。
  • 測測現實中你會因為什麼感到害怕
    測測現實中你會因為什麼感到害怕每個人心裡都有自己很害怕的東西,不提起來的時候還好,一但提起就感覺渾身發麻,正因為恐懼,所以將這些東西都埋藏在心裡最深處,久而久之自己都忘了自己最害怕什麼,不過時間久了就變成了一個心魔,這些心魔一日不解決就會變得越來越嚴重,等最後形成了一種心理病也是有可能的,今天小編就想和大家來玩一個測試的小遊戲,通過觀察一些森林的照片,來測試出現實生活中你會因為什麼感到害怕
  • 風雲四號衛星發射成功 天氣預報準確度將大幅提高
    風雲四號衛星將對我國及周邊地區的大氣、雲層和空間環境進行高時間解析度、高空間解析度、高光譜解析度的觀測,大幅提高天氣預報和氣候預測能力。風雲四號衛星到底有多「牛」?新平臺   實現對地球24小時「凝視」今後,在長達7年的設計壽命期間,風雲四號將接替風雲二號「上崗」,成為全球對地觀測業務衛星序列的重要一員。
  • 生辰八字算姻緣測你會何時結婚何時正緣會出現
    生辰八字算姻緣測你會何時結婚何時正緣會出現何時結婚是現在很多剩男剩女及其父母迫切關注的問題,男大當婚,女大當嫁,這是千古以來的自然規律法則,所以很多的朋友到了婚齡之季便開始愁與自己的婚姻,但是,即使你能遇到正確的人,也需要正確的時間才可,下面八字命理的分析來闡述一下適合結婚的時間信息
  • 天有不測風雲的出處、釋義、典故、近反義詞及例句用法 - 成語知識
    出自:元 無名氏《合同文字》第四折:「天有不測風雲,人有旦夕禍福。」近義詞有:人有旦夕禍福,天有不測風雲是貶義成語,複句式成語;作分句;含貶義。天有不測風雲的詳細解釋:成語名稱:天有不測風雲(tiān yǒu bù cè fēng yún)成語釋義:比喻災禍是無法預料的。成語出處:元 無名氏《合同文字》第四折:「天有不測風雲,人有旦夕禍福。」
  • 九七風雲,距離香港回歸僅剩100多天,有一位偉大的老人走了
    九七風雲,距離香港回歸僅剩100多天,有一位偉大的老人走了他曾說過,香港回歸祖國的時候,他就要踏上這塊祖國的土地,就算是要坐輪椅也要去,哪怕是一份鍾也好!1997年2月19日,在距離香港回歸僅剩的100多天,這位偉大的老人走了。