曾慶存院士:氣象科學“老戰士”

作者 | 倪思潔

很多人都有出門前看一眼天氣預報的習慣。在很久以前，預測天氣全憑經驗，例如民諺中說“朝霞不出門，晚霞行千里”“燕子低飛蛇過道，螞蟻搬家雨就到”。此後，儘管出現了簡單的地面觀測裝置，天氣預報還是依賴預報員的經驗。如今，天氣預報靠氣象衛星、計算機等裝置進行引數運算，預報精度大幅提高。

從過去靠經驗，到如今靠科學，我國天氣預報的這一重大轉變歷程中有一位重要人物——國家最高科學技術獎得主、中科院院士、氣象學家曾慶存。

在中科院大氣物理研究所科研樓的8層，曾慶存有一間約20平米的辦公室。儘管已經86歲高齡，但只要身體允許，曾慶存一定會來這裡辦公。他說，氣象科學領域還有很多難題沒有解決。作為一名氣象科學的“老戰士”，他仍然奮戰在氣象科學的第一線。

曾慶存 國家自然科學基金委供圖

“科學研究很少有容易的事”

1935年，曾慶存出生於廣東陽江一個貧困的農民家庭。1952年，他以優異的成績考入北京大學物理系。由於當時新中國急需氣象科學人才，他聽從國家安排，被分配到氣象專業。

1957年，曾慶存被選拔派遣至蘇聯科學院應用地球物理研究所學習，師從國際著名氣象學家基別爾。鑑於曾慶存的勤奮與對氣象的深刻理解，基別爾決定把當時國際氣象學未解的難題交給他——應用斜壓流體力學原始方程做數值天氣預報。

這是一道困擾了國際學者半個世紀的難題。出於對曾慶存的關心，不少師兄都反對導師的做法：“如果他做不出來 ，畢不了業，怎麼辦呢？”可是，曾慶存卻憑著“初生牛犢不怕虎”的勇氣，毫不猶豫地接下這個任務。

經過苦讀冥思、反覆試驗，他最終從分析大氣運動規律的本質入手，想出用不同方法分別計算不同過程的方式，首創求解大氣運動原始方程組的“半隱式差分法”。那一年，曾慶存只有26歲。

此後，圍繞數值天氣預報和氣候預測的實際問題，曾慶存又創立了“標準層結釦除法”“平方守恆格式”等新方法，這些方法如今都被應用在數值天氣預報的業務工作中，使數值天氣預報精度更高、更穩定、更快捷。

回想往事，曾慶存感慨：“科學研究的生涯往往是困難重重的，很少有容易的事，特別是研究一個全新的或很複雜的問題時，似乎是無路可通，需要勇氣、信心和毅力。只要問題提得正確，相信必定有解決的辦法，要鍥而不捨，不達目的誓不甘休。”

科研路上的“一滴水”和“一杯水”

回憶起過去的科研歷程，曾慶存最忘不了的是國家自然科學基金給他的“一滴水”和“一杯水”。

曾慶存從國家自然科學基金委申請了以氣候動力學和氣候預測理論為題的研究專案，並獲得資助。在曾慶存看來，這是他科研歷程中非常珍貴的“一滴水”，如同是雪中送炭。

在此之前，曾慶存帶著團隊在國際上最先研製出了“跨季度氣候數值預測”的方法。有了這個方法，就可以透過試驗提前一個季度預測下一季度的雨雪旱澇等情況。

但是，方法儘管有了，卻仍有待驗證。在這方面科學基金起了很大作用。儘管當時專案的經費不多，卻為他和團隊系統驗證評估這一方法並將其推向氣候預測準業務使用提供了寶貴支援。

2008年和2016年，曾慶存等人在開展地球系統模型研究時，又獲得兩個國家自然科學基金專案的資助，這兩個專案被曾慶存比喻為“一杯水”。

“有了這杯水，我們的研究可以生長了，我非常感激。”曾慶存說，“我們現已建立了中國自主研製的比較完整的中科院地球系統模式（CAS-ESM2），參加第六次國際耦合模式比較計劃（CMIP6），我們的模式有不少獨創之處；同時科學基金專案促成了中科院向國家申請到建設‘地球系統數值模擬大科學裝置’。這大大推動了我國地球系統模式的發展和應用，踐行了趙九章先生提出的地球科學理論化和工程技術化的理念。由此我深刻體會到自然科學基金對促進我國基礎研究水平提升的重要作用。”

對於未來國家自然科學基金的發展，曾慶存建議，可以在現有基金的基礎上，參照國外做法，直接為一些知名的、有成就的科學家和一些傑出、有才華的青年提供基金資助，不必讓他們寫申請或參加評審，使他們可以集中精力開展研究。

“做老師的，一定要好好引路”

曾慶存的科研歷程裡，除了產出很多重要的專業成果之外，還為我國氣象事業培養了一批又一批優秀學者。這些人中的大部分已成為我國大氣科學研究和業務領域的骨幹和頂尖人才。

“做老師的，一定要好好引路。”曾慶存說。

曾慶存培養學生的經驗，有一部分來自於他自己的老師：“我從我的老師那裡學到了很多。”

我國著名科學家趙九章就是對曾慶存影響較大的前輩之一。曾慶存從蘇聯學成歸國後，非常愛才的趙九章把曾慶存介紹到中科院工作，由於曾慶存一度身體不好，趙九章又關照研究所給予特殊照顧。更重要的是，趙九章主張地球科學數理化、工程技術化，這一理念深刻地影響著曾慶存的科研和管理工作。

對於引領自己走上大氣科學道路的中國氣象學界的奠基人——中科院院士謝義炳，曾慶存也懷有一份特殊的感情。曾慶存在大學畢業時，曾因家貧極想工作以便儘早孝敬雙親，謝義炳得知後按期給曾慶存家寄錢，以消除他的後顧之憂。此後，對家庭有困難的學生，曾慶存也會自掏腰包幫助他們。

“曾先生對我們這些學生有愛心，有父母心！”曾慶存的學生、中科院院士戴永久曾經這樣評價自己的老師。

從1958年至今，曾慶存已經在科研道路上奮鬥了60多年。前輩們的科學精神在他這裡得到了傳承和發揚，他的科學精神也正在被學生傳承和發揚。在談到什麼是“科學家精神”時，他想起了30年前的一天。那天，他在香山科學會議的間歇冒雨爬上香山頂峰，面對密佈的烏雲，賦詩一首：“蓋地烏雲逼，昏天鬼見愁。胸中騰熱血，冒雨上峰頭。”

如今，鶴髮童顏的曾慶存依然帶著他的團隊和學生，憑著對科研的熱血與激情，一次次勇敢地衝出科學迷霧，向著頂峰攀登。

【來源：中國科學報】

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