北京市科协×北京卫视《大先生》 胸怀寰宇 笑看风云

昨日，由北京市科学技术协会，北京广播电视台，北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会，北京市教育委员会，北京市广播电视局联合出品的国内首档科学文化教育节目《大先生》大气篇在北京卫视播出。未来团成员来到中国科学院大气物理研究所，跟随大气物理学家曾庆存院士的脚步一起洞察风云变幻。

从无到有，破解气象难题

1952年，曾庆存以优异的成绩考入北京大学物理系，而后服从国家需要转到了气象专业，从此开启了研究气象科学的一生。1956年，曾庆存赴苏联科学院应用地球物理研究所学习，师从国际著名气象学家基别尔。在苏联学习期间，曾庆存就意识到学习大气科学，尤其是解决数值预报的原始方程问题，没有数学是不行的，而自己的数学功底比起苏联的同学们差得太多了，于是他就坐地铁到莫斯科大学专门听数学课。

一年半后，才以扎实的数学物理功底引起基别尔的注意。这位导师以一种特别的方式褒奖了优秀学生——给了他一道世界难题，即用大气斜压原始方程组作短期天气预报。原始方程组包含需要计算的大气物理变量很多，例如温度、气压、湿度、风向、风速等等，这在当时的计算条件下，要想追上天气变化的速度并将其计算出来，实现真正的预报，几乎是天方夜谭。那个年代计算机很稀少，在学校能用的机会非常有限，他只能靠笔算，再在能申请到的计算机的短暂机时内验证自己的模型和方法。

经过不眠不休的反复试验，终于在1960年，他提出了半隐式差分法，在国际上首次成功求解了大气斜压原始方程组，能预报出描述大气运动的各种变量，并给出了世界上第一张原始方程组数值天气预报图，这种方法一直沿用至今。

矢志不渝，终其一生洞察风云

1955年1月底，当时外交部向世界气象组织提出中华人民共和国正式参加 WMO亚洲区域协会会议，遭到WMO回复称不能接受你们参加WMO及其附属机构的单方面决定。1967年4月，第一批3个世界气象中心在世界气象组织第5次大会上被认定，分别位于莫斯科、华盛顿和墨尔本。这时，中国尚未恢复世界气象组织合法席位，也就意味着全球气象资料通过三个世界气象中心分发时，中国是没有资格拿到数据的。没有足够的气象资料，就无法做出更准确的气象预报，更没有话语权。上世纪70年代，曾庆存留苏回国后又一次服从安排，接手中国气象卫星研制工作，在当时，气象卫星设计和卫星气象遥感研究工作在国际上刚刚兴起，中国在该领域尚是空白的，这同样是一件从零开始的事情，难度超乎想象，从确认方案到1988年第一颗气象卫星上天整整走过了18年时间。

中国第一颗气象卫星风云一号A星成功升空，意味着中国卫星和地面系统建设从无到有的重要关键性节点。从此，中国告别了完全依赖外国气象卫星数据的历史，拥有了完全属于自己的卫星体系，这也是第一次中国人用自己的眼睛看清了我们头顶这片天空上的风云变幻。1990年，曾庆存参加了世界气候变化讨论会议。面对气候变化问题，发达国家和发展中国家之间的矛盾异常激烈，曾庆存等中国专家陷入被动，根本说不上话。回国后曾庆存立刻给国家科委，也就是现在的科技部写了一封信，人家打我们的东西，不研究不行。

在大气物理所成立了2个国家重点实验室之后，2007年，包括曾庆存在内的科学家就萌生建立中国自己的地球系统模拟装置的想法。风雨兼程、历经十五载，终于在2021、2022年完成国家重大科技基础设施地球系统数值模拟装置——寰的建立和验收。中国在气候方面的成绩有目共睹，目前中国已经与几十个国家签署了应对气候变化的合作项目，而且凭借着与日俱增的国际影响力，未来中国还将为应对全球气候变化做出更大的贡献。如今，耄耋之年的曾院士依然保持着对气象科学的浓厚热情和兴趣，从自身点滴出发，推动我国气象事业不断前进，为国家贡献着自己的力量。

更多内容，敬请锁定周二21:05北京卫视《大先生》。