顧震潮與中國的數值天氣預報

        《中國科學報》 2021-05-13 13:15:04

        ▲1964年4月10日《科學報》1版

        ▲顧震潮參加斯德哥爾摩數值天氣預報會議筆記

        顧震潮(1920—1976)是中國現代大氣科學的主要開拓者之一,因為其多方面的開創性貢獻和獨特的人格魅力,備受大氣科學界的敬重和愛戴。雖然他在世時影響極大,比如1964年4月10日的第225期《科學報》(現《中國科學報》)就曾用四個整版報道他的事跡,但因為他英年早逝,現今外界對他的了解較少。這里僅介紹顧震潮開創中國數值天氣預報事業的故事,作為大家了解這位杰出科學家的一個側面。

        顧震潮于1947年至1950年在瑞典斯德哥爾摩大學做卡爾·古斯塔夫·羅斯貝的博士生時,即以數值天氣預報為其研究方向。新中國成立不久,他放棄博士學位答辯,應涂長望和趙九章先生之召,立即回國,為新生的中華人民共和國效力。

        在回國之前,他已經在國際著名的《氣象學雜志》上發表了關于數值預報中影響函數的疊代關系的文章。甫一回國,他就擔任中國科學院和當時的中央軍委氣象局(即現在的中國氣象局)共同成立的聯合天氣分析預報中心的主任,和陶詩言等開創了新中國的天氣預報業務。直到1955年任務結束,顧震潮才回到中國科學院地球物理所。

        當時國際上數值天氣預報的實驗成功不過四五年,顧震潮在所長趙九章的支持下,從剛畢業分配到中央軍委氣象局和中國科學院地球物理所的大學畢業生中挑選骨干,建立了一支精干的數值天氣預報研究隊伍。

        顧震潮通過撰寫綜述、指導小組成員閱讀理解國外文獻、到北京大學等單位學習數學相關課程以及翻譯蘇聯科學家的專著等方式,帶領年輕人很快進入數值天氣預報的前沿。同時他又強調中國應該走自己的路,在數值天氣預報的理論方面,他獨創性地提出了數值天氣預報可以是一個“演化”問題,而不必是一個初值問題。在他的指導下,來自中央軍委氣象局的廖洞賢首先于1956年發表了一個較為簡單的數值預報實驗結果。緊接著顧震潮帶領巢紀平等于1957年成功地用兩層準地轉模式完成了亞洲區域的24小時和48小時的數值天氣預報實驗。

        這里介紹一個小插曲。1957年6月初,顧震潮應邀參加了斯德哥爾摩數值天氣預報會議(1957年6月3日~7日)。據一位瑞典氣象學家告訴筆者,雖然他當時僅十多歲沒能參加這次會議,但十年以后當他進入這次會議所在的國際氣象研究所工作時,他還能聽聞顧震潮在這次會議上的報告所帶來的震撼。

        當時蘇聯的第一顆人造衛星剛剛上天,參會的歐美科學家看到顧震潮帶來的展示數值預報結果的大幅天氣圖時,感到非常驚訝和震動,急于知道是不是中國也已經擁有了自己的計算機。顧震潮回答實際上數值預報的結果是由幾十位統計員(國外科學家從字面錯誤以為是統計學家)完成具體計算的。這一插曲也充分說明了顧震潮在科學上的遠見,即中國數值天氣預報的研究不能等擁有了計算機以后才開展,而必須先行一步。

        事實上,在這次會議后的1958~1959年,中國就擁有了自己的計算機,由于數值天氣預報小組在前期作了大量的準備,所以在新中國成立十周年大慶之前,他們就在中國自己的計算機上實現了首次數值天氣預報。據筆者統計,顧震潮及其數值天氣預報小組在1955~1959年間共發表了約20篇高質量的論文。更重要的是,這一數值天氣預報小組的成員和由顧震潮推薦到蘇聯學習數值預報的年輕科技人員,后來都成為了我國數值天氣預報發展的骨干。呂建華

        關鍵詞: 中國 數值 天氣預報

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