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揣测“天意”的人:丁一汇与团队曾预测1998年洪水
http://www.jxnews.com.cn   2018-02-14 09:00:42    来源:中国青年报  编辑:章峰    作者:王嘉兴

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      揣测“天意”的人

      北京已经创下新纪录——连续115天无有效降水(0.1毫米以上降水)。在有记录可查的历史上,这是时间最长的一次,北京从来没有这么干过。

      人们调侃“北京人要去南方看雪”。中央气象台的专家表示,这是因为目前冷空气占主要地位,暖湿气流上不来。“这个解释并不本质。”中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇告诉中国青年报·中青在线记者,“要联系更大的气候背景。”

      在位于中国气象局的办公室里,这位80岁的老人从几摞半人高的纸堆中,抽出一份日本气象厅发布的全球海水温度图,详细解释造成北京“无雪之冬”的原因。

      过去50多年,他每天都和这些画着红绿线的地图打交道。图上一个不起眼的小气旋,可能几个月后就变成会造成数百亿元直接经济损失的台风。

      丁一汇和他的团队曾成功预测1998年夏天席卷整个长江流域的洪水,也见过持续两个月的干旱致上千万人饮水困难、数十万公顷作物绝收,“能做的只有提前预报,降低损失”。他给国家主席、国务院总理讲气象预测,环保部等国家部委至今每个月都请他参加座谈会。

      他更为人熟知的身份,是中国科学院大学(下文简称“国科大”)的老师。从1978年中科院研究生院建校至今,他一直讲授气象类专业研究生必修核心课《高等气象学》。在教育部第四轮学科评估中,国科大的大气科学获评A+。当年坐在教室里听课的学生,已经有5人成为两院院士,还有人获得有气象学界诺贝尔奖之称的Rossby奖章。

      小到城市一角的晴雨变化,大到整块大陆的季风气候,乃至全球变暖或地球进入小冰期的大趋势,都是丁一汇关心的事情。

      他揣摩大半生的,是最难以揣摩的“天意”。

      “泄洪、炸坝还是保堤?预报容不得一点差错”

      许多年后,面对气候预测室最先进的超级计算机,丁一汇总会想起上报特大洪水预测结果的那个下午。

      那是1998年4月,汛期还没到,丁一汇和同事在国家防汛抗旱总指挥部(下文简称“防总”)第一次全体会议上,向时任国务院副总理温家宝提出,长江流域极可能发生类似1954年的特大洪水。

      经过讨论,防总对这个判断表示认可,丁一汇也被时任国家主席江泽民请到钓鱼台国宾馆,当面做汇报。

      雨要来了。

      在之后的几个月里,中央气象台预报员时刻接收着全国2000多个观测站上传的资料。他们不时将天气图放大、激烈讨论,打往各省气象台讨论雨情的电话没停过。老预报员一边参考天气图,一边分析计算结果,最终画出一个“圈”,对下雨的地点和雨量作出判断。

      当时的气象预测远不如现在可靠,讨论时,甚至需要预报员伏在雨量板上手绘降雨图,再投影出来。

      这场让全国五分之一人口受灾的特大洪水被丁一汇写入课件。近年来,每讲到此处,阶梯教室里的上百名学生总是格外认真。根据他们转述,“见惯了风雨”的丁老师用6页课件讲述他亲历的这段历史。

      最惊险的时刻是1998年8月6日,当时,荆江大坝随时可能决堤,炸药已经埋好,分洪区也疏散了。凭借准确的雨量预报,防总决定守堤,最终安全度过洪峰。“是泄洪、炸坝还是保堤?预报容不得一点差错。”丁一汇总是这样强调。

      他的讲义变得越来越厚。2008年的雪灾、2012年北京暴雨等灾害被写进教材。学生会提起当时学校连夜通知停课,或是因为交通瘫痪,在雨里跋涉数小时才回到家。

      刚走进《高等气象学》课堂的年轻人大多想不到,讲台上声音洪亮、思路清晰的老爷子已经80岁高龄。学生赵寅偶然看到系所大楼里的一块展板,才知道这门课丁老师教了40年。

      一年两个学期,每周两次,丁一汇从来没有因为身体不适或忙碌而告假。上课的学生有气象专业的,也有学习海洋、农业、地质等相关专业的,还有从气象局、地方气象台来的。丁一汇希望更多人知道,“气象预测不是测测温度、看看云,而是依靠严密的数理计算”。

      根据中国气象学会2014年的调查,截至当时,超过三分之一的中国气象预报员对预报技术毫无认识。“连预报员都不懂,公众更无法知道天气预报的不确定性来自何处。我们不可能实现预报完全准确,只能尽可能逼近真实结果。”丁一汇说。

      上大学前,赵寅和多数同学一样,对这个学科全部的理解仅限于新闻联播后的那个电视节目。在丁一汇的课堂上,她才知道,前辈为了将天气预报准确率提高1%,要付出多少努力。她也了解到不少气象灾难,如1975年河南大水灾。人们直到第二天才知道,两个大水库发生了垮坝。根据当时的报告,河南省全省死亡人数2.6万人。

      “如果能提前预报那场暴雨,损失会小得多。”丁一汇在课上一字一顿地说。

      赵寅觉得,能够探索自然本质的规律挺幸福的,“虽然只是从一个很小的角度”。

      为坐在谈判桌上的人输送武器弹药

      40年里,《高等气象学》的上课地点随中科院校址的变化搬动了三次。丁一汇不用再像上世纪70年代时那样,将厚厚一卷用毛笔写的教学图,费力钉在黑板上,或是为一节课,眯着眼睛写50张投影用的透明胶板。

      他编写的教材被台湾、新加坡等亚洲国家气象专业作为主教材使用。在国内,书总是一再版就脱销,学校只能给学生油印。

      丁一汇每学期都重新编写课件,加入学生常提的问题,删去过时的研究结果,改动能达到10%。有一块内容始终不变:气象学曲折的发展史。面对每一届学生,丁一汇都要讲这一课,尽管气象预测已经摒弃原来“估计”的做法,完全靠“算”。

      “开这门课,就是因为叶笃正先生的鼓励。他希望我把过去的三门课程合成一门课来讲,让理论、观测、计算能有机地统一。”丁一汇说。他还会在课上郑重地介绍谢义炳、陶诗言等。

      新中国成立后,包括他们在内的一批气象学家放弃了在国外刚刚起步的事业,选择回国。“是他们把中国的气象学科带到现代。”丁一汇说,过去中国的气象学科属于地理学,他们为其注入计算的思想。

      老人在很多场合提起这些前辈,希望他们的故事能在人们的记忆中尽可能停得久一点。

      丁一汇每周准时出现在教室里。他偶尔会提到“前几天开展的南海季风试验”,或是讲起在国家气候中心带领七百多位科学家研究新的预报系统。

      上世纪90年代,中国还没有研究气候的业务部门,包括丁一汇在内的十多名科学家联名向时任国务院副总理朱镕基上书,才成立国家气候中心,丁一汇是第一位主任。

      花了5年时间,我国第一代气候预测模型终于“能用了”。中国气象学科的研究走向“现代”。气象预报员不必再听着广播里大段的学术词汇,对着昏暗的光线,在气象图上画满密密麻麻的红线、绿线和紫线,预测未来的天气走向。

      过去,国际上不认可中国的季风,认为那是印度季风的一个延伸。南海季风试验成功后,气象学界才认识到它对整个东亚国家雨带和雨季的影响。

      1996年,丁一汇任政府间气候变化委员会(IPCC)第一工作组主席。这是人类对自己居住的环境进行气候变化评估的组织,第一工作组负责的是科学问题,“我们选择第一工作组,是希望把问题弄清楚,当时也有实力研究问题了。”

      1990年以前,中国还是IPCC的受援助国,连往返的差旅费都由别人赞助,组织会议、发言的都是西方国家。

      那时,美国已经完全用计算机处理气象数据,进行定量计算,自动完成预报。中国还处在人工阶段,表格图纸是手绘的,统计是人工计算的,最多用上手摇的计算机,结果还得人工分析。

      形成气候变化评估报告是最艰难的。气候变化的原因不存在争议,但各国在治理问题上很难达成一致。发达国家不认为自己要为气候变化负责,发展中国家希望少减排一些。

      丁一汇所在的中国气候变化专家委员会被誉为“为坐在谈判桌上的人输送武器弹药的人”。中国领导人参加世界气候大会、中国参与《巴黎协定》制定,背后都依靠这群人提供技术支持。

      “难得很啊,三次才报对两次”

      读大学时,丁一汇差点因为色弱从北京大学物理系退学。他坚持要学气象学,在学校“赖”了一个多月,后来通过副系主任谢义炳的特殊考核才留下。

      他本想研究台风,但为了帮助刚起步的空军事业,他研究过导弹飞行的大气平流层。文革伊始,从日本、韩国飘来很多探测中国情报的气球,军方需要预测飞行物的轨迹,他又开始做高空风预报。1975年河南水灾后,他被安排研究暴雨灾害,“总算和台风接近点了”。

      丁一汇得过国家自然科学二、三奖,国家科技进步一、二等奖,世界气象组织杰出工作成就奖……但他只关心气候预报系统的建设。花了近10年,他才将准确率提高5%。

      “难得很啊,三次才报对两次。”丁一汇感慨。他记得1999年预测错了雨带,耽误了几天防汛工作。

      20年过去了,中国气象预报系统的准确率已经达到70%以上,雾霾被列入预报的范围,人们甚至可以预测气象与生态圈、地质活动的相互作用。丁一汇能根据云图预测半个月内的空气状况,林业部会向他了解森林防火的形势,发改委还专门成立了应对气候变化司。

      预报员只需要坐在电脑前,就可以跟全国4万多个观测站点和各级气象台视频会商,实时查阅数据资料。他们不用需要手绘降雨圈。计算机输入数据后,能计算出雨带的位置和雨量,精确度可以控制在5公里之内。

      过去,人们只能从电视和广播中听到未来3天的天气预报。现在打开手机App,就能看到周边3小时的云图,中国的天气预测可靠时间也延长到7天。

      丁一汇曾在一次会议上碰到国科大丁仲礼校长,对方说:“老丁,这门课你想讲到什么时候,就讲到什么时候。”丁一汇表示,《高等气象学》迟早得交到下一代人手里。他尝试过培养“接班人”,但不少优秀学生都选择到国外大学读书、任教。

      “这门课太深太广,很难有人对各个方向都精通。”在他眼里,年轻一代预报员还需要历练,有时看到中央电视台的天气预报思路有问题,他还忍不住和家人念叨。

      半个多世纪前,20岁的丁一汇好奇“台风怎么从一个很弱的小涡旋,发展成破坏力那么强的东西”。在揣摩“天意”半个多世纪后,造访人间的阴晴雨雪成了他最熟悉的“朋友”。

      “预报员大多忽略了一件事,今年是拉尼娜年,北京会一直刮干燥的北风,所以降水很少。另一个结果是,今年冬天,北京的空气质量很好。”在采访的结尾,丁一汇笑着向中国青年报·中青在线记者解释。

      阳光透过办公室的玻璃照进来,窗外晴空万里,只听得到阵阵风声。没有一点下雪的迹象。记者王嘉兴

    来源:(中国青年报)   
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