叶笃正:天之风云亦可测

时间:2022-10-25 08:31:58

导语:他结束了我国“天有不测风云”的时代,但是自己个人的一生中却“不测风云”,命运多舛。曾在学运中被追捕而死里逃生,曾因回国签证而四处奔走,也曾被无休止的批斗和审查而险些被逼上绝路……变的是世事,不变的是科教兴国的夙愿,他在中国气象领域的白纸上描绘出了最美的图画。

2006年1月9日上午,全国科学技术大会在人民大会堂隆重开幕。中国科学院院士、中国科学院大气物理研究所名誉所长叶笃正与中国科学院院士、中国人民第二军医大学东方肝胆外科医院院长吴孟超,一同获得2005年度国家最高科学技术奖。“这个崇高的荣誉不只是对我个人科学生涯的肯定,更是授予气象科学界这个群体的。” 叶笃正院士走到台前,从国家主席手中接过国家最高科学技术奖证书,在媒体的闪光灯前微笑着,平静而泰然。

曾听说,某国在每年固定的节日,臣民们会把国王置于天平的一端,在天平另一端放入黄金,直至两者平衡,最后的黄金量就是臣民当年的奉献。而要赢得中国国家科技最高奖这沉甸甸的金牌,科学家需要在天平的那一头付出什么呢?

中国人得回去给中国做事

1945年初,叶笃正被选送去美国留学。他只身一人从重庆乘飞机到印度,又乘船经印度洋和澳大利亚,在海上漂流了一个多月,到达美国。当时,在芝加哥,他无心在风光旖旎的密执安湖泛舟,也无心去高耸入云的希尔斯大楼游览,而是终日投身到紧张的学习之中。

经过勤奋学习,1948年叶笃正在芝加哥大学研究生院获得博士学位,毕业后留校,师从世界著名大气物理学家罗士贝,做研究工作。他的勤奋和聪明才智深得师生赞赏,成为以罗士贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。罗士贝很喜欢这个性格文静的东方青年,很快请他主持了一个研究计划——研究夏威夷的气候。

叶笃正留美学习期间,在欧美多种著名杂志上发表了重要论文10多篇。他的博士论文《关于大气能量频散传播》受到各国气象学界的重视。在这篇著名论文里,叶笃正对影响天气发展的大槽和大脊的预报提供了科学的依据。这些成果,直到今天人们还在沿用,被誉为动力气象学的经典著作之一。

一天,美国气象局派人来找叶笃正,提出愿以优厚的待遇请他到华盛顿工作。不料,叶笃正一口拒绝了这个要求,提出要回中国。当时,正值新中国成立之初,抗美援朝战争爆发之前,中美两国关系很紧张。因此,叶笃正的多次申请都遭拒绝。尽管如此,他依然归心似箭,四处奔走。

有一天,他来到英国驻美领事馆提出申请去香港,想通过香港返回祖国。不料,英国驻美领事馆拒发入境签证。“为什么不给我签证?”“你不能到香港去!”“为什么不能去?”“你去问美国国务院!”叶笃正一听气坏了,质问那位英国官员:“你们是独立的国家,为什么要我去问美国国务院?!”“那个我不管,反正我不能发给你签证。”

叶笃正气愤地回到工作的研究所,他的导师罗士贝教授告诉他:美国气象局又派人来过了,仍然希望他能到华盛顿工作,并且让罗士贝教授帮助劝说。结果,老师不但没有说服学生,反而被学生说服了。叶笃正沉静地坐在这位美籍瑞典老人的身旁,诉说了自己思念祖国的心情:“教授,你知道,政府是个腐败的政府,正是因为这个原因我才离开自己的国家来到美国。如今,这个反动政府已经被,我要回去和中国人民一起建设我的祖国。”讲到这里,他用充满期待的目光望着罗士贝:“教授,我的想法希望能得到你的支持!”

罗士贝教授望着坐在自己面前这个异国青年,深深地被这一席话感动了。他思忖半晌,激动地说:“好吧,我支持你!我请你到瑞典去。你在那里呆上一段时间,然后从瑞典去中国。”

过了几天,罗士贝教授帮他弄到瑞典使馆的签证。正在这时,叶笃正听说有一条船要在香港靠岸,允许中国学者乘坐。于是,他连忙收拾行李,告别了罗士贝教授。年已耄耋的叶笃正怎么也忘不了1950年8月27日这一天,“这一天,我登上‘威尔逊总统号’轮船,横渡太平洋,回到了祖国。到了罗湖这个地方,直接进来之后就进了中国港口了。大家欢迎,又唱歌,又跳舞。当时我确实是非常感动,感动得我确实是流泪了。我说,Family,I’m here,I’m home(终于,我到家了)。”

结束“天有不测风云”时代

在叶笃正回国之前,中国的现代气象科学几乎是一片空白。“早在1500年前的《淮南子》中就有关二十四节气的记载,这在当时可谓了不起的发现,可是建国时中国的气候事业明显落后了,研究手段十分落后,真是百废待兴。”叶笃正感慨地说,当时的中国最需要懂得现代气象科学的人。回国后,叶笃正被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任,在北京西直门内北魏胡同一座破旧的房子里开始了艰苦的创业。满怀参加建设新中国的喜悦,早出晚归,到处奔走忙碌着。他从怎样看天气图教起,培养了一批又一批年轻的气象工作者。如今,这间简陋的实验室虽然早已废弃,但人们依然把它保留下来,纪念那段难忘的岁月。

不久,中国科学院的地球物理研究所和中央气象局共同建立了天气分析预报联合中心和气候资料联合中心,叶笃正参与了中心工作的领导。这两个中心随后发展为采用近代方法作天气预报的中央气象台和以近代方法整编气候资料的气候资料室。 叶笃正教过的许多学生今天还记得他指着墙上挂的巨幅天气图,兴奋地告诉这些年轻的气象工作者说,“回国后我过得很充实,没有虚度光阴,中国的天气预报要在物理、数学的基础上建立起来。今后,‘天有不测风云’的时代在我国该结束了”。

叶笃正在纷繁的工作中,教书、育人、创业,年复一年地着手建设中国的气象科学。仅几年时间,他就和其他同志一起把大气物理学的主要分支都——建立起来了。由他担任所长的大气物理研究所,从原来的十几个人只作一些天气和气候研究,发展到数百人、门类齐全的大型研究所。

平时,他总是随身带着一个小本子,想到什么就立刻记下来,即使是工间10分钟的时间也不例外。他在回国最初的几年中,和其他一些气象科学家一起建立起中国自己的气象科学。他关心和研究的课题是:影响中国的是什么天气系统?控制中国天气的环流是怎样发生发展的?

在研究中,他发现:在青藏高原以南和以北有两股强西风向东吹,青藏高原好比一个巨大的屏障使它们的位置比较稳定,越往东走,两股气流的距离越近,最后合成一股,到了日本风力最强。他还用当时最先进的手段和分析方法研究了东亚大气环流的演变,认为东亚大气环流的演变不是像以往人们认为是渐变的,而是有个突变过程。

回国后的第七年,叶笃正把这些重大发现写进了《大气环流的若干基本问题》一书中,并写了些论文寄给罗士贝教授主办的《瑞典气象》杂志发表。许多外国气象学家看了都很惊讶,想不到中国气象专家能在很短的时间内把东亚大气环流的许多基本问题摸清。

上世纪40年代以前,气象学家普通认为,大气的环流主要是气压分布不均匀产生运动的结果,气压场在其中起了主要作用;1940年左右,罗士贝教授提出,气压场不是主导,风场是主导,不少实验也证明这理论的正确性。

“真理只能有一个,到底古老的想法是对的,还是老师的理论对?”叶笃正经过反复研究后发现,古老的想法对,老师的想法也对——若以数千公里以上的环流为对象,则古典理论正确;若以千余公里环流为对象,则老师的理论正确。于是,研究对象一大一小,得出完全不同的结论。叶笃正的发现,解决了国际气象学界长期以来争议不休的一个重要问题,得到学术界的一致好评。

“八五”期间,叶笃正作为气象学界首席代表,担负起国家重点科研项目之一“我国未来20-50年生存环境变化趋势的预测研究”。1987年,国际科学联盟理事会任命他为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。在这之后,他广泛参与了这个组织科学计划的制定与讨论,以及该计划在中国的组织和领导工作,使中国在全球气候和环境变化的研究方面占有较高地位。

破解全球气候变化之谜

前不久,英美两国气象学家通过系统科学考察宣布:1976年以来全球气温以平均每10年0.2摄氏度的速度升高,全球正加速变暖,导致这一现象的主因是无序的人类活动。然而,瑞士日内瓦大学地质学院教授埃里克·达沃最近也提出一个观点,恰好与此对立:是自然界周期性的变化而不是人类活动对全球气候起主导作用,温室效应不会使地球越来越热。相反,从气象史的大循环看,地球会加速向“冷却”的方向演变。

权威专家对同一现象得出相反的结论,究竟哪个结论更为合理?

作为我国大气科学动力气象学的奠基人之一、我国全球气候变化研究的开拓者叶笃正这样认为:“如果不将由人类活动而产生的温室气体等问题考虑在内,我们将无法准确和全面解释全球气候异常变暖这一现象。分析自然界本身的变化对全球气候的影响要进行辩证思维。就地球存在的漫长历程而言,相对于自然界的变化,人类活动对全球气候的影响可能较小,但从人类社会发展史来看,人类活动确实直接影响了全球气候的变化,这一点在工业革命最后尤其明显。”

20世纪80年代以来,各种极端气候事件的频繁发生和全球气候变暖受到了全球科学界的高度重视。世界各地不均衡的高温、干旱、暴雨、洪涝、沙尘暴等等灾害事件一次又一次地给人类敲响警钟。气候变化对人类的影响谁也无法低估,它已经成为全球共同面临的重大课题,而近年来日趋活跃的中国科学家也成为世界气候变化科学领域不可或缺的重要力量。

而今,叶笃正的名字已与全球变化研究这项世界瞩目的国际合作项目联系在一起。20多年前,几个美国气象学家不远万里来到中国,寻求叶笃正的支持,从此,人类才真正开始了对地球未来命运的关注。 谁又能知道,叶笃正起初研究全球气候变化时压力很大,当时有一个院士说“什么全球变化,让它去变好了,关我们什么事”。就是在这种情况下,叶笃正顶着冷嘲热讽搞研究。

1997年在联合国气候变化框架公约第三次缔约方大会上,通过了限制二氧化碳排放的《京都议定书》,使防止全球变暖从一个科学问题变成了一个政治问题,但由于美国的退出,使参与这项研究的科学家受到了沉重打击。为全球变化研究付出大量心血的叶笃正呼吁人们行动起来,共同应对人类未来的命运。

近百年来,人类无序的活动,造成了环境的急剧恶化。叶笃正在人们沉浸在经济急速发展的喜悦时,却怀着一份深深的忧虑。他提出的全球气候变化、土地利用诱发的全球变化等课题,成为了国际地圈生物圈计划的核心研究内容。2003年,他首次提出“有序人类活动”概念。作为一位近90岁高龄的科学家,他感到了时间的紧迫。“我这么大年纪的人,应该早就老朽了,早就应该退位了,我想要把这事情搞起来,必须要找一群人来做这个事,不能对不起国家。”

“南极和北极是全球气候变化的档案室。”据长期从事全球气候变化研究项目的叶笃正介绍,我国在过去几年发生的旱涝不均和北极的冰原面积以及北太平洋的水交换过程关系紧密。中国早期的气象研究更多地集中于对发生在中国国土上的气候要素的研究,近20年来人们认识到气候变化是个全球问题,不可能通过对中国局部的研究得到答案。尤其是在全球变暖和整个臭氧层总量减少的情况下,两极都发生了明显的变化,要想实现对中国气候变异的预报,对极地进行考察是不可缺少的。可喜的是,中国北极科学探险考察队已赴北极建站,触摸最新课题,中国人终有立足之地,中国气候变化研究已吸引世界目光。

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