人民网北京1月10日电10日上午,2019年度国家科学技术奖励大会在北京举行,中国科学院大气物理研究所曾庆存研究员和原中国船舶重工集团公司第七一九研究所黄旭华研究员一同获得国家科学技术奖。

  曾庆存的学术贡献以数值天气预报为代表,可以说他的一生都在不停地大闹天宫,为我国的大气科学事业作出一次又一次的杰出贡献。

  曾庆存和他的气象事业

  世界气象组织将数值天气预报称为20世纪最伟大的科技发展之一,《自然》杂志则盛赞数值天气预报的发展是一场静悄悄的革命。

  时至今日,较准确的定量数值天气预报能及时预测气象灾害,对于防灾、减灾、救灾,保护公民生命财产安全,至关重要。在数值天气预报的支持下,经过社会各界共同努力,已经实现了多个登陆我国台风的零死亡,极大地保护了公众的生命财产安全。

  曾庆存院士首创半隐式差分法,在世界上第一个成功求解原始方程作数值预报,并发展了数值天气预报的数学物理基础理论,是国际数值天气预报理论的奠基人之一。

  他在卫星大气红外遥感研究中提出信息层和反演方法,被世界各主要卫星数据处理和服务中心所采用,服务于实时天气预警和短期天气预报。

  他倡导并参与研制国家大科学装置地球系统数值模拟装置,为国家防灾减灾、应对全球气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑,推动地球系统科学不同学科之间的学科交叉和融合,促进我国地球系统科学整体向国际水平跨越。

  把天气算出来

  人们观天,目见风起云涌、云收雨散,积累了一定经验,可知道一地的某些天气变化规律,这是前科学时代的天气预报凭个人经验。

  到了上世纪,发明和应用了气象仪器来定量测量大气状态变量,如风速、气压、气温、湿度等,气象学开始进入科学时代。特别是无线电的成功与大量应用,使得各地的气象观测数据可以及时汇总到一个中心,绘成天气图,看天气图就可掌握天气的三维空间的结构。

  这种天气图88棋牌登陆法的预报虽是建立在科学分析基础上,但在很大程度上还依赖于预报员凭经验做出主观判断。

  其实从原则上说,预报问题可归结为在一定边界和初始条件下,求解描述大气运动变化规律的数学物理方程组。

  根据这一原理构思,全世界的气象学家开始了对数值求解天气预报的深入研究。但是他们很快发现自己陷入了一个两难的88棋牌登陆境地:预报方程如果复杂,则无法直接求解;要是把方程简化,那么准确度就难以保证。

  1961年,曾庆存在深入分析天气演变过程的理论基础上,首创半隐式差分法,对代表慢过程的涡旋演变项和快过程的波动演变项采用不同的处理方法,在国际上成功求解大气斜压原始方程组,能预报出描述大气运动的各种变量,给出了世界上第一张用原始方程组的天气预报图。第二年,就被应用到莫斯科世界气象中心的日常业务中。该方法和此后又创新的平方守恒法,至今仍在广泛应用。

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