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叶笃正:坐看云起气象万千

发布时间:2013年10月17日10:05 来源:科技日报

  还差1个半月就整90岁的叶笃正,坐在自家客厅的沙发前,戴上了一副眼镜,一笔一画地在笔记本上写着:“今天科技日报的同志来我家,谈谈,很高兴。同青年同志一起,我总是快乐的。”

  '这一天是小寒节气,屋外正呼啸着2006年第一股强冷空气带来的寒风,记者如约来到叶笃正先生的家中采访。由于叶老的身体欠安,原本只想占用他半个多小时,但这时已经过了1个半小时,叶先生谈兴依然很浓,并为记者写下了上面的一段话。

  叶老的确是快乐的。“我现在每天散散步,翻翻地理、探险类杂志,读读武侠小说。当然,身体允许还要去所里上班。今年想再招个博士生。”叶先生向记者描述着自己的日常生活,流露出孩子般的满足、快乐。这快乐发自内心,是拥有大智慧、大胸襟的人所独具的。

  “获得国家科技大奖,您有何感想?”问题一出口,记者已经在心里暗暗地骂自己“俗”。

  “当然很高兴了!获得任何奖项我都很高兴,但是并不激动。”叶先生淡淡地说。90年人生风雨历练出的从容、豁达、淡定,让人感受到一代学术大家的风范。

  “现在这些个人的得失已经不能让我激动了,我真正感到激动人心的是什么。你们知道么?”不想叶先生话锋一转,说来竟也有些动情,“当我听到美国有人说中国对美国而言是个威胁,要把中国作为战略对手,我真的很兴奋,这说明中国强大了。我为此非常非常的骄傲,我也为中国的强大出了力。”

  “既然成立了新中国,就一定得回去!”

  1945年初,叶笃正被选送到美国留学。由于在清华校园里结识了钱三强,改变了他攻读物理的初衷,改学气象学。3年里,伴着风光旖旎的密执安湖上的微风,叶笃正勤奋学习,于1948年他获得了芝加哥大学博士学位。毕业后留校,师从世界著名大气物理学家罗斯贝做研究工作,并由此成为以罗斯贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。

  罗斯贝很喜欢这个勤奋、文静的东方青年,请他主持了一个研究计划———夏威夷的气候。此前,叶笃正已在欧美多种著名杂志上发表了10多篇论文,其中《关于大气能量频散传播》一文受到各国气象学界的重视。至此,叶笃正就以大气运动的“长波能量频散理论”而蜚声国际气象界。这个理论,仍是大气动力学的3个经典理论之一。

  正是由于这些出色的成绩,引起了美国气象局的关注,派人找到了叶笃正,提出愿以优厚待遇请他到华盛顿工作。不料,却被叶笃正一口拒绝。原来他已决心回国效力,并多次提出回国申请。但当时,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,他的申请也自然遭到了拒绝。“当时美国不允许已经工作了的中国学生回国,尤其是学自然科学的。”谈及此,叶先生依然很愤愤。

  尽管如此,他依然归心似箭,四处奔走。一天,叶笃正与罗斯贝诉说了自己思念祖国的心情:“教授,你知道,国民党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推翻,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斯贝,“教授,我的想法希望能得到你的支持!”

  这位美籍瑞典老人被叶笃正深深地感动了。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,罗斯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,连忙收拾好行李,告别了罗斯贝教授,踏上了归国的旅途……“1950年8月27日,我登上‘威尔逊总统号’轮船,横渡太平洋,回到了祖国。在罗湖我受到祖国亲人的热烈欢迎,大家又唱歌,又跳舞,感动得我直流泪。我说,Finally,I’m here,I’m home(终于,我到家了)。”

  30年后,年已耄耋的叶笃正重返旧地,一位美国科学家问他当年为什么选择回国?叶笃正简洁而又坚定地答道:“因为我是个中国人,我得回去给中国做事。新中国成立了,中国有了希望,我一定要回去。”

  1991年,叶笃正被美国气象学会选为荣誉委员。这是一个殊荣,因为这个学会自创办以来所有的荣誉会员不过40人,叶笃正是仅有的两位亚洲籍会员之一。美国气象学会在为他颁发证书时,对他的科学成就进行了高度评价。

  “当时您了解新中国气象学研究方面的情况吗?”我们问。

  “我知道当时非常非常落后,简直落后到极点了,中国的气象几乎是个白纸。但新中国成立就是有希望的,我要为自己的国家做点事。”

  “这么多年里,您有没有过一点后悔?”

  “我只在一个时候后悔过,那就是文革把我打成特务的时候。从牛棚出来,我又进了特务学习班。那时我就想,我回来做什么了,回来当特务吗?”就在说这些话的时候,叶笃正的眼睛里仍然蓄满笑意,没有愤懑和怨恨,却有些孩童般淘气的神情。

  “我现在为什么不后悔?”叶先生接着说道,“第一,我是中国人,我做事,我给中国做事,我给中国老百姓做事,给中国人做事。第二,如果我留在美国的话,美国不会给我这么一个舞台。

  “做研究让我很快乐,出成果也让我很快乐!”

  2005年2月,在北京召开的国际气象学和大气科学协会(IAMAS)大会期间,专门召开了一个以“从大气环流到全球变化”为主题的特别研讨会,介绍一位优秀的中国科学家的学术成就,在IAMAS召开的科学大会中这可是第一次介绍中国人。叶笃正先生正是这次讨论会的主角。

  世界气象组织秘书长米歇尔·法罗用“广受尊敬、世界闻名”来赞誉叶笃正在气象科研、教育和国际合作领域所作出的杰出贡献。

  研讨会由一系列的特邀报告组成,内容涵盖了叶笃正先生作出瞩目成就的许多领域,包括建立了青藏高原气象学、发现大气环流的突变现象、提出能量频散和地转适应理论、对全球变化研究的贡献、有序人类活动理论等等。

  叶笃正先生曾对他的学术生涯有过一段精彩的论述:“一个科学工作者,一生的经历就好像是一出戏,这出戏要成功,有两个必需的条件,其中之一就是要有一个舞台,对我来说,我一生都在中国科学院大气物理所,这个舞台就是科学院和大气物理所给我的,所以首先我要感谢科学院和大气物理所。同时,这一台戏成功不成功不仅仅需要一个舞台,而且要有众多的演员彼此帮助、彼此和谐,才能够演成功。这不是一个人的成绩,而是大家的,是大气所科学群体的成绩。”

  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。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当年叶教授指着挂在墙上的巨幅天气图那令人振奋的话语,“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’的时代该在我国结束了。”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,他就和同事们一起把大气物理学的主要分支都一一建立起来。由他担任所长的大气物理研究所,从原来的十几个人只做一些天气和气候研究,发展成为数百人的门类齐全的大型研究所。

  “现在国内的著名气象学家几乎都是他的学生,”身为叶笃正的学生,中科院大气物理所的李崇银院士告诉记者,“大气动力学这个领域他就是祖师爷了。”

  在著名科学家竺可桢之后,叶笃正曾长期担任中国科学院大气物理研究所所长。目前中国在国际大气科学方面占有一席之地的几个研究方向,都与他的学术贡献有直接的密不可分的关系。“还有他的青藏高原的热力和动力作用、地转适应理论,既是科学,又密切联系实际,对我国的气象业务有很大的影响。”李崇银说。

  回国后的最初几年,他最为关心的课题是: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由西向东的强气流,越往东,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以往人们认为的渐变,而是有个突变过程。

  他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斯贝教授主办的《瑞典气象》杂志发表。许多外国气象学家看了后都深感惊讶: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,气象学家普遍认为,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;罗斯贝教授则指出:气压场不是主导,风场是主导,不少实验也证明了这一理论的正确性。

  真理只能有一个,到底普遍的认识对,还是老师的理论对?叶笃正经过反复研究后发现,普遍的认识对,老师的理论也对———若以数千公里以上的环流为对象,则普遍的认识正确;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争议不休的一个重要问题,得到学术界的一致好评。

  几十年来,叶笃正为了使中国的大气科学与世界接轨并占领高峰做了大量的工作。由于他对世界气象科学的卓越贡献,使他蜚声海内外,在世界气象学界享有很高的声誉。

  当记者问到这几十年来研究工作中有什么快乐的事情时,叶老说:“对我而言,做学问、搞研究本身就是快乐的,做出成绩,得到别人认可更是快乐的!”

  “我个人认为最重要的工作是参与全球变化研究!”

  像叶笃正这样的一代学术大师,在一个领域的成就已经牢固地奠定了他的学术地位,他尽可以躺在他的功劳簿上。可是在他接近古稀之年的时候,他却把全部的精力投入到了另一个领域,从而成为“全球变化”这个国际研究新领域在中国的开山鼻祖。

  “1984年,包括美国科学家马龙在内的几个科学家提出‘全球变化’这个新概念,但不少的人不赞成。于是马龙到中国来找我,同我探讨了这个问题。我那时意识到,这是一个很好的问题,既是一个基础理论问题,也是一个实用问题。而且这是一个很大的题目,不是我这一代人能够完成的。”叶笃正告诉记者。

  大科学家是不同于一般的科研工作者的。于是从学术问题他看到了不可忽视的人类困境。

  “当我在中国提出这个课题以后,也有许多反对的意见。有一个院士就说,什么全球变化不全球变化的,关我们什么事,它要变就让它变去好了。”当时,叶笃正为此经受了不小的压力。

  我们今天已经熟悉了很多概念,比如温室气体,比如全球变暖。但是在上世纪80年代中期,人们还没有意识到人类的活动可以导致气候的变化。即使到了今天,我们也并不清楚人类的活动在多大的程度上导致了气候的变化。“叶先生是在上世纪80年代初提出要加强气候和气候变化研究的。气候研究原本不是他的本行,但他是我国最早提出这个问题的人。”李崇银院士说。

  李崇银向记者解释说:“过去的气候研究基本上就是统计,统计一段时候的天气情况,看平均值,借以推断今后一段时间的天气情况,或寻找它的变化规律。但叶先生等首先提出了应该把气候的变化作为一个系统来研究,把它放到地球多个圈层里(包括大气、海洋、冰雪、生物等)来考虑。在他的倡导下,1985年,中国气候研究委员会成立,叶笃正任主席。1987年,又成立了中国气候研究委员会。这些是我国气候研究走上良好发展轨道的开端,也几乎是与国际发展同步的。在国际上,‘世界气候研究计划(WCRP)’是1984年公布的,由世界气象组织(WMO)、国科联(ICSU)等一批科学家在具体操作和推动。”

  “气候系统”概念的提出,使气候及其研究走出了仅以大气为对象的圈子,进入了多圈层相互作用的范畴,并让人们首次认识到人类的活动可以导致气候的变化。上世纪的气候变化在历史上并不是最激烈的,但具有前所未有的特点,人类活动使大气CO2浓度迅速达到了42万年来的最高点,人类社会受气候变化的影响也达到了有史以来未曾有过的深度和广度。在叶笃正拿出人类的活动在很大的程度上导致了气候的变化这个证据前,他进行了大量的预研究。“这一方面做一点,那一方面做一点,再逐渐把它们连接起来,逐渐就知道了全球变化是一个很全面的问题,其中人类活动的问题很重要。”叶笃正说,“人类的活动可以向大气中施放温室气体,像二氧化碳、甲烷,尤其是在工业革命之后。这样日日、月月、年年的施放,温室气体恰如给地球盖了一个塑料大棚。这就不得了了。”

  至此,叶笃正使中国的气候研究走进了一个大的系统工程。这个系统工程甚至涉及到政治、经济、外交等方方面面。人类无节制的活动可以导致气候变化,而气候变化又牵制了人类的活动,这样彼此的交叉互动,会把人类带入一个无法返回的困境。人类必须限制自己的行动,人类必须走可持续发展的道路,这就是“全球变化”所揭示的问题。

  上世纪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趋势的加速,给人类一次又一次地敲响了警钟,并成为世界气候科学领域的重大研究课题。

  英美两国气象学家通过系统科学的考察宣布: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·达沃的观点恰好与此对立,他认为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?叶笃正认为:“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辨证思维。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,这一点在后工业革命后期尤其明显。”

  在2003年气候变化国际讨论会开幕的当天,叶笃正为大会作了题为“有序人类活动”的报告,他认为人类活动已经给气象条件带来了不可逆转的影响,尤其是近100年,人类工业的发展是以破坏生存环境为代价的。他所推崇的有序人类活动是以可持续发展为目标和判断指标的,同时也提供可持续发展的方法理论和实际措施。

  叶笃正首次提出的“有序人类活动”概念,如今已成为国际地圈、生物圈计划的核心研究内容;叶笃正的名字也与全球气候变化研究这一世界瞩目的国际合作项目紧紧联系在了一起。

  (来源:科技日报 责任编辑:赖敏)

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