最高奖曾庆存：在大气科学这座珠峰上，我只攀登了8600米！

 

曾庆存在学术会议上

2020年将是曾庆存的丰收年。

这一年，国家大科学装置——地球系统数值模拟装置“寰寰”将提前完成建设。虽然没有在总项目中担任正式头衔，但曾庆存还是放不下“寰寰”的成长，以“总项目倡导者+地球系统模式研制总负责人之一”的身份，在其中发光发热。

这一天，在如期到来的国家科学技术奖励大会上，曾庆存问鼎2019年度国家最高科学技术奖。

这是他今年的大事和喜事，也是中国气象学事业发展路上的大事和喜事。60多年来，亲历了新中国气象学事业发展的一路坎坷、一路收获，曾庆存已经逐渐成为这其中的关键人物之一。

 

曾庆存工作照

远在他乡露锋芒

1957年，我国建成了具有一定密度的气象台站网。但对比鲜明的是，一边气象站初具规模，一边学科人才又相对缺失。为了平衡这一状况，国家分派了一批人到苏联去学习气象。这里面就有22岁的曾庆存。

“我数学不如人家，差远了，力学也比他们差远了。”学了一段时间，曾庆存很快发现了自己的不足，专门跑到莫斯科大学恶补基础。一年半之后，终于追赶出了优异的成绩。

这时，曾庆存从导师手里接过了一个任务——“应用原始方程作数值天气预报的研究”。哪怕放到国际上，这也是个令人挠头的大难题！再加上当时的计算机精确度太低，想要求解原始方程更是难上加难！

难吗？难！怕吗？不怕！

年轻的曾庆存觉得没有爬不过去的山。在导师指导下，有了近两年的海量运算打底，到1960年，他终于提出了一个数值求解原始方程的办法，建立了“半隐式差分”方案，成为世界上最早成功应用原始方程进行实际数值天气预报者之一。这比美国1966年才完全解决原始方程早了6年。
“半隐式格差分”方法，令天气预报的准确率达到了60%以上，至今仍在应用。

 

获颁科学中国人（2014）年度人物终身成就荣誉

攀上珠峰踏北边

温室栽培二十年，雄心初立志驱前。男儿若个真英俊，攀上珠峰踏北边。

这是曾庆存的亲笔诗。1961年，26岁的他毕业回国，以诗言志，立志要攀登大气科学的珠穆朗玛峰，为我国气象事业发展贡献一份力量。

在研究“半隐式格差分”方法时，他就意识到大型计算机在气象中的重要性。“一定要发展数值天气预报”，曾庆存认为，只有这样才能够提高天气预报的准确度，提前防汛，减少国家和人民的损失。

20世纪70年代，周恩来总理提出要搞我国自己的气象卫星。曾庆存被抽调到我国气象卫星设计的总体规划工作组担任科技骨干，从事气象卫星设计和卫星遥感研究工作。

这对曾庆存来说是一个重要机会。监测是数值天气预报的基础，一旦气象卫星研制成功，数值天气预报可以根据气象卫星监测获得更大范围的气象资料，从而更加准确、全面地预报出未来的天气。

 

气象卫星311组成员合影

“灯冷蚊叮夜揣摩”，经过无数个无眠的夜晚，最终曾庆存集结起自己的成果于1974年出版了《大气红外遥感原理》一书。这是当时国际上第一本系统讲卫星红外遥感定量理论的专著，提出的最佳信息层等概念和方法清楚地说明了测湿和测温问题的原则差别，澄清了当时的模糊和错误观念，为选择遥感通道提供了合理的原则。

在曾庆存的研究理论基础之上，我国自行研制的第一颗气象卫星“风云1号”也于1988年9月7日发射成功，并在第一时间传回了清晰的遥感图像。结合数据，他又出版了一部长达80万字的专著，将数学、力学和气象学有机地结合起来，论述大气动力学和数值天气预报。即使现在看来，也是走在了学科交叉的前沿。

 

曾庆存诗作

至此，我国正式起步建立数值天气预报业务系统，虽然比国外晚了整整25年，但是曾庆存有信心可以在技术上实施赶超。

到90年代中期，在曾庆存团队多年不懈的努力下，我国的数值预报水平已与先进国家并跑。现在，数值预报已经是我国天气预报的常用业务，准确率越来越高，全国24小时晴雨预报准确率已达87%，暴雨预警准确率提高到了88%。

未到珠峰路尚遥

60多年来，曾庆存走遍了全国各地的气象站，全面了解各个地方的地貌情况和气象观测数据。

大气科学发展的潮流趋势怎样？全国各地气象站有哪些迫切要解决的实际问题？在行万里路的途中，曾庆存对这些熟稔于心。

1994年，他建立了世界首个夏季降雨量距平预告方法。而他在气候动力学、气候系统模式和数值气候预测理论方法上的出色表现，也引起了国际上的广泛关注，同一年，他被选为俄罗斯科学院外籍院士，次年成为第三世界科学院院士。

能力越大，责任越大。2009年起，曾庆存就同老一辈科学倡导推动研制国家大科学装置——地球系统数值模拟装置。

通过向社会广泛征集，大装置的英文名被定为“Earthlab”，中文名取“寰”字，昵称“寰寰”。

寰寰是一个“可以给地球做CT”的大科学装置，能够研究和预估全球气候和生态环境变化，在精确数值天气的基础上，提前预估近一年甚至几十年的气候情况。2018年在北京市怀柔科学城破土动工，原本预计2021年基本建成，2022年完成验收。但这个进度在今年要提前了。

 

地球系统数值模拟装置鸟瞰效果图图片来源：地球系统数值模拟装置官网

“解读地球的过去、观察地球的现在、预测地球的将来”，曾庆存对寰寰抱以极大的信心。2020年提前建成后，寰寰将为国家防灾减灾、应对气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑，并推动地球系统科学不同学科之间的学科交叉和融合，促进中国地球系统科学整体向国际一流水平跨越。

 

获颁“国际气象组织奖”

但大气科学这座“珠峰”的峰顶到底在哪里，曾庆存也不知道。哪怕2017年就从日内瓦捧回了有着“气象界诺贝尔奖”美誉的“国际气象组织奖”，他仍觉得没有登顶。“我只登到了大概8600米的地方，建了一个营地，希望年轻人可以借助这个营地真的登上珠穆朗玛峰。”