爱国

即使是大气科学的基础理论研究，也不是象牙塔中的思维游戏。比如，心中挂念的可能是刘家峡水库的库存发电量能不能满足兰州等城市需要？下一次降水过程，下游老百姓能否平安无虞？数值预报500百帕位势高度的误差，是否会影响到台风路径预报，危及沿海城市安全？

在丑纪范看来，气象工作关系生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好，做好气象工作意义重大、责任重大，这既是习近平总书记的殷殷嘱托，也是气象科研教学的使命担当。胸怀祖国、服务人民的爱国精神，是科学家精神的核心特质。

家国情怀还体现在对优秀中华传统文化的阐释与传承上。在解释气象变量的可预报性时，丑纪范举出了《三国演义》中的例子：诸葛亮号称精通天文地理，能算定大雾、测准大风，却不期五丈原天降大雨，说明了夏天雷阵雨的不确定性。他还引用《梁书·范缜传》，说明从日常现象的细微之处，洞察出不确定性无处不在的普遍哲理。

丑纪范在做报告 吴紫煜 摄影

创新

丑纪范认为，数值天气预报有一个根本性的缺陷，就是大量历史资料没有得到有效利用。预报员做预报时，不仅要看一个时刻的资料，也要看前面的情况及历史资料。如果数值预报能学习人的思维方式，会取得更大进步。

这个看似简单的研究思路，却饱含着对科学发展核心问题的智慧和洞察。在这个问题的指引下，丑纪范通过求解反问题的方式，为数值预报研究引入了新观点。

一是将微积分方程初值问题，转化为等价的泛函极值问题，提出数值预报中使用前期观测资料的具体实现方法。该成果于1962年发表在题为《天气数值预报中使用过去资料的问题》的著名论文中，丑纪范因此成为最早提出四维变分同化思想的气象学家，比国际上提出同一问题的时间早了10多年。

二是将古典初值问题，转化为微积分方程反问题，用历史资料反求参数，并使之与长期预报模式相匹配，建立了一个动力统计的季节预报模式，即FODAS（动力—统计集成的季节气候预测业务系统）的雏形。这些研究成果，不仅体现出较高的理论研究水平，而且在天气预报和防灾减灾服务中，具有实用价值和指导意义。

求实

古人言，天有不测风云。但科学革命让人类重新认识自然，并树立了“风云可测”的信念。

19世纪末和20世纪初的大气科学家，相信大气运动归属于确定论的“王国”，认为遵从动力和热力学方程的指引，只要拿到足够多的观测资料，进行精确的计算， 就一定能准确预报天气变化。

然而，“潘多拉的魔盒”被美国气象学家洛伦兹打开，飞出了一只扇动着翅膀的蝴蝶——天气系统存在着随机性混沌，初值差之毫厘，预报就可能谬以千里。在美国做访问学者期间，丑纪范曾与洛伦兹一起工作。要回归“天有不测风云”，就要抛开传统确定论的思维，为混沌系统建立一套完全不同的理论，这就是非线性动力学。

建立和完善非线性动力学，丑纪范倾注了一生的热情和智慧。天气尺度的误差两天后会翻倍，中小尺度误差翻倍只要几个小时。在科学求实的精神指引下，他从不同尺度天气运动的误差增长率中，再次洞察到天气预报本质上是一个信息问题，从信息理论的角度分析预报问题，用集合概率的方法应对，开创了许多新的研究视角。

奉献

命运总是在不经意间做出改变人生轨迹的选择。1972年，丑纪范从原中央气象局五七干校调到兰州大学，担任该校地质地理系气象学专业教研室主任，并开始了数值天气预报研究。

从湿润的南方到干燥的西北，从北京舒适的研究环境到西部艰苦的科研条件，丑纪范毅然服从组织安排，从1987年任兰州大学大气科学系第一任系主任，到2004年任大气科学学院名誉院长，他为兰州大学大气科学学科的发展做出了卓越的贡献。

1990年回京任原北京气象学院院长后，丑纪范一边组织在职人员高层次专业继续教育，一边继续指导研究生并开展科研工作，发表了一系列高水平的文章。在十余年的时间里，他为气象部门培养了600余位高层次人才。

协同

大气科学的第一次飞跃就源于一次重要的协作。1854年的黑海风暴，使英法联军在克里米亚战争中全军覆没。巴黎天文台台长勒弗里埃写信给欧洲各国气象学家，收集风暴前后的气象报告。当他把同一时间各地的气象情况绘制在一张地图上，风暴及其移动过程在地图上清晰呈现，天气学首次掀开了神秘的面纱。

中国的数值预报同样起源于密切的协同合作。在恩师顾震潮的指导下，丑纪范同中国科学院计算技术研究所密切合作，坚持事业要发展、人才需先行，在新中国成立初期培养了我国第一批数值预报人才。新中国成立十周年时，在我国拥有的第一台电子计算机上，用正压一层模式成功做出了亚欧和北半球的高度场预报。

丑纪范说，集智攻关的协同精神至关重要，对于大气科学家来说，既包括综合观测、网络通信、分析预报系统的协同，也包括科学与技术领域的合作，政府与高校科研院所的配合支撑。

育人

以行动感化人，以精神涵养人，丑纪范把恩师顾震潮甘为人梯、奖掖后学的育人精神，传承了下来。中国科学院院士黄建平曾是丑纪范的第一位博士生，他仍记得，当年与老师第一次见面就长谈了3个小时，“读文献的方法、写论文的思路、做学问的技巧，老师毫无保留地讲出来”。

“上课不看讲稿，公式现场推导”。在从兰州到北京的讲台上，丑纪范已经讲了半个多世纪的课。他用一堂堂精彩课程、一篇篇文章、一次次谈话，教导和启迪了一代代的大气科学工作者。在这其中，有中国科学院院士，也有奋战在工作岗位中的普通气象工作者，还有国际友人。37年前，后来任世界气象组织第十四任秘书长的米歇尔·雅罗，在他的研究生毕业论文《历史数据在数值预报中的应用》的前言中写道：在此，我们谨向中国学者丑纪范致以敬意，他的理论为我们的研究奠定了理论基础。

（作者：叶梦姝 王启光 郑晓辉 责任编辑：张林）