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叶笃正(著名气象学家、中国科学院院士)

叶笃正(1916.2.212013.10.16),又名叶平斋,出生于天津,祖籍安徽省安庆市,气象学家,中国现代气象学主要奠基人之一、中国大气物理学创始人、全球气候变化研究的开拓者。 [1]

叶笃正1940年毕业于西南联合大学;1943年,在浙江大学获硕士学位;1948年11月,在美国芝加哥大学获博士学位;1980年,任中国科学院大气物理研究所所长,并当选中国科学院学部委员(院士);1981年至1985年,任中国科学院副院长;1979年至1987年,任中国气象学会理事长;2006年,获2005年度国家最高科学技术奖。

叶笃正早期从事大气环流和长波动力学研究,提出长波能量频散理论;20世纪50年代,提出青藏高原在夏季是热源的见解,由此开拓了大地形热力作用研究和青藏高原气象学;提出北半球大气环流季节性突变并引发一系列研究;60年代对大气风场和气压场的适应理论作出重要贡献;70年代后期,从事地-气关系和倡导全球变化研究并在国际上占有一席之地。 [2]

1916年(中华民国五年),叶笃正出生于天津一前清道台之家。这一年,中国有了第一份现代意义上的气象记录。

1930年(中华民国十九年),接受了 14年私塾教育的叶笃正考入了天津南开中学。在南开中学的那段日子里,他逐渐知道了官僚的骄奢淫逸、民生的艰难困苦、国家的多灾多难、民族的存亡绝续。

1934年(中华民国二十三年),在“华北之大,却放不下一张安静的书桌”的年代,叶笃正积极参加学生运动,即将中学毕业的他差点儿被学校开除。

1935年(中华民国二十四年),一二九运动爆发,刚刚考入清华大学的叶笃正很快参加了这场运动。两年后,他回到学校,在乒乓球台边结识了学长钱三强。在钱三强的劝说下,叶笃正放弃了自己喜爱的物理专业,选择了对国家更为实用的气象学专业。

1937年(中华民国二十六年),七七事变后,叶笃正随校南下,但这位爱国青年的壮志依旧不改。

1938年(中华民国二十七年)夏天,叶笃正的五哥叶笃庄意外地在西安的马路上见到了叶笃正,叶笃正随着他在清华的女朋友参加卫立煌的战地服务团。当时叶笃庄便劝他,“你不是干这个的,还是读书好”,后叶笃正回到西南联大继续学业,但并非因为哥哥的劝诫,而是那位女同学提出了分手。

1940年(中华民国二十九年),叶笃正毕业于西南联合大学地质地理气象系,并考入当时已内迁的国立浙江大学史地研究所,师从名师王淦昌,在贵州从事大气电学研究。

1943年(中华民国三十二年),获国立浙江大学理学硕士学位;硕士毕业后,叶笃正担任中央研究院气象研究所助理研究员。

1945年(中华民国三十四年)初,叶笃正被国民政府选送去美国留学。他只身一人从重庆乘飞机到印度,又乘船途经印度洋与澳大利亚,在海上漂流了近一个多月,始达美国。当时,在芝加哥,他既无心于风光旖旎的密歇根湖泛舟,亦无心去高耸入云的希尔斯大楼游览,而是终日投身到紧 张的学习之中。

1948年(中华民国三十七年),叶笃正在芝加哥大学研究生院获得博士学位,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。其间,叶笃正发表重要论文十多篇,博士论文《关于大气能量频散传播》中提出大气运动的“长波能量频散理论”,被誉为动力气象学的三大经典理论之一,而叶笃正则成为以罗斯贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。

1949年,在美国《气象杂志》上,叶笃正发表了他的第一篇意义重大的学术论文《大气中的能量频散》,该文章被公认为动力气象学领域的经典著作;同年,中华人民共和国成立,身在异乡的叶笃正当时义无反顾地作出了回国的选择。他对导师罗斯贝说“我觉得新中国是有希望的,我想为自己的国家做点事。”罗斯贝被说动了。

1950年10月,在罗斯贝的帮助下,在新中国正在欢度第一个国庆日时,叶笃正与妻子冯慧辗转回到了中国。

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。

1957年,叶笃正和同事开创性地研究了东亚环流的季节变化,在国际气象学界引起极大关注。

1958年起任中国科学技术大学地球物理系大气物理专业主任。 [3]

1966年,任中国科学院大气物理研究所研究员、所长、名誉所长,中国科学院副院长、特邀顾问。

1978年10月,叶笃正先生出任中国科学院大气物理所所长。

在“文革”刚刚结束、科研工作百废待兴的状况下,叶笃正这些关于大气物理研究所发展的战略设想,以及在他担任所长期间取得的显著成果,为大气所后来的发展奠定了良好基础。

“八五”期间,叶笃正作为气象学界首席代表,担负起国家重点科研项目之一的“中国未来20年~50年生存环境变化趋势的预测研究”。

1980年11月,当选为中国科学院地学部学部委员,后被选为常委。

1981-1985年,任中国科学院副院长。

1979-1987年,任中国气象学会理事长。

1987年,国际科学联盟理事会任命叶笃正为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。

1995年,叶笃正把自己获得的“何梁何利基金科学技术成就奖”的100万元奖金捐给了中国科学院大气物理所,用于奖励在大气研究领域有杰出贡献的青年学者。

2005年,获得国家最高科学技术奖。

2013年10月16日18时35分,叶笃正院士因病在中国北京逝世,享年98岁。 [1] [4-6]

开创青藏高原气象学

叶笃正首先发现围绕青藏高原的南支急流、北支急流及它们汇合成为北半球最强大的急流,严重地影响着东亚天气和气候;他与中国之外的气候学家Flohn各自指出了青藏高原在夏季是大气的一个巨大热源,叶笃正还首先指出青藏高原冬季是冷源;他同时还深入地研究了夏季青藏高原热源及其对东亚大气环流的影响。由于他的研究工作,国际上才接受了大地形热力作用的概念,为青藏高原气象学的建立奠定了科学基础。 [7]

创立大气长波能量频散理论

叶笃正提出了大气平面Rossby波的能量频散理论,从理论上证明了西风环流中的能量可按远大于风速的群速度向下游(或上游)传播,为现代大气长波的预报提供了理论基础;同时,也对阻塞高压天气系统的生成、维持和移动给出一种动力学解释。这个理论31年后才由B.Hoskins的“大圆理论”所推广,成为对遥相关和遥响应的理论解释。 [7]

创立东亚大气环流和季节突变理论

叶笃正与陶诗言等发现东亚和北美环流在过渡季节(六月和十月)有急剧变化的现象,这一发现对中国天气预报有重要意义。他们还发现阻塞形势的建立和崩溃常伴随着大范围环流形势的强烈转变,它的长期维持则带来大范围气候反常现象,从而证明了阻塞高压在持续异常天气预报中的重要性。这些发现和理论成为研究东亚气象学问题的重要文献,奠定了中国天气预报的重要基础。中国之外的学者在10多年后,由于1976年冬季北美出现极其寒冷的天气,才开始提出各种系统理论,并形成了一个重要的研究方向。 [7]

创立大气运动的适应尺度理论

大气环流中究竟是气压场还是风场为主导是学术界长期争论的问题,也是天气预报的关键之一。 叶笃正等通过一系列工作建立了大气运动适应尺度理论:对不同空间尺度的运动都存在着特征尺度,当实际运动的空间尺度大于这个特征尺度时,气压场起主导作用;当运动的空间尺度小于特征尺度时,风场起主导作用;对中小尺度的大气运动,同样存在适应问题。这个独创的理论完善了大气运动各分量的相互作用过程的物理解释,在天气预报业务上有重要的应用。 [7]

开拓全球变化科学新领域

20世纪70年代末至80年代,叶笃正积极组织并领导中国开始气候变化的研究。他积极参加全球变化科学组织(IGBP)的创立,并发挥了重要作用,并贡献了一系列科学思想,如:气候和植被过渡带的敏感性、全球变化中大气化学的作用和“有序人类活动”适应全球变化等。他通过模拟计算后指出,大范围的灌溉对气候和水文的影响时间可长达3-6个月,从而证明了人类活动对气候的影响的可能性(被称为“陆面记忆”)。 [7]

对中国现代气象业务事业发展的卓越贡献

叶笃正的理论研究成果对提高气象业务水平起到重要作用,有些至今仍在发挥作用,如大气长波能量频散理论在业务天气预报中俗称为“上游效应”;阻塞高压形成和维持的理论,一直是业务上对持续异常天气预报的重要理论基础;青藏高原气象学理论,在中国气象业务中不仅是天气预报的重要基础之一,更是气候预报的主要基础;大气运动的风场和气压场的适应的尺度理论至今仍是天气分析和预报的主要理论基础之一。此外,他积极参与和指导建立中国气象业务系统,为中国气象局的“气象中心”、“气候中心”和“信息中心”的建立做出了实质性贡献。 [7]

叶笃正共发表论文145篇,专著12部(1945-2003),其中被SCI核心刊物收录18篇,共被引用520次;国内论著136篇被引用743次(1989-2001)。 [8]

其中代表性著作有:

On energy dispersion in the atmosphere, J.of Mer., 美国,1949。

大气环流的若干基本问题,科学出版社,1958,与朱抱真合著。

大气中适应问题,科学出版社,1961年,与李麦村合著。

青藏高原加热作用对夏季东亚大气环流影响的初步模拟试验,中国科学,1974,与张捷迁合作。

青藏高原气象学,科学出版社,1979,与高由禧等合著。

On the characteristics of the scales in the atmospheric motions, J.of Meteor Socof Japan,1982与李麦村合著。

The effect soil moisture on short-term climate and hydrology changea numerical experiment, Mon.Wea.Rev.,1984,with Dr. Witherald et al.

The thermal structure and convective activities over summer Tibetan Plateau and their interactions with the large-scale circulation,大气科学,1988,大气所60周年纪念刊。 [9]

叶笃正先生不仅在学术领域成为佼佼者,还培养了一批又一批的气象学家,中国科学院院士曾庆存、周秀骥、巢纪平、黄荣辉、吴国雄、李崇银等都是他的学生或者接受过他的指导。 [10]

叶笃正父亲共有三房夫人,十一个儿子,五个女儿,叶笃正为其第七子。

父亲:叶崇质,30多岁任直隶巡警道(即警察厅长),创建了天津警察系统。

三哥:叶笃义,民主人士,曾任民盟中央副主席。

五哥:叶笃庄,农业史专家,《物种起源》《达尔文全集》译者。

六哥:叶笃廉,曾任中央党校理论部副主任。

九弟:叶笃成,后改名方实,《炎黄春秋》顾问。 [11]

曾任中科院大气物理研究所所长,中国科学院副院长,中国科学院特邀顾问,国家科委气象组副组长,中国气象学会第19届、20届理事会理事长,英国皇家气象学会、美国气象学会荣誉会员,世界气候研究计划联合科学委员会委员,国际大气物理和气象协会执行委员,国际大地测量和地球物理联合会执行局成员及中国国家委员会主席、顾问,《气象学报》《中国科学》《科学通报》主编等职。 [6] [12]

叶笃正是第三届、五届全国人大代表,第六届、七届全国人大常委会委员。 [12]

1981年,被选为芬兰科学院外籍院士。

1982年,被授予英国皇家气象学会荣誉会员。

1990年,被授予美国气象学会荣誉会员。

2004年,获得了有“气象诺贝尔奖”之称的国际气象组织奖。

2005年,获得国家最高科学技术奖。

2007年2月,被授予感动中国2006年度人物荣誉称号。 [1] [4-6]

2010年5月4日,国际小行星中心先后发布公报通知国际社会,将国际永久编号第27895号小行星永久命名为“叶笃正星”。 [14]

风华正茂时已经是奠基人,古稀之年仍然是开拓者。让外国人同我们接轨,这是一个年过九旬的大学者的大气象。笑揽风云动,睥睨大国轻。感动中国2006年度人物评选颁奖词) [15]

叶笃正院士热爱祖国,热爱气象科学事业,孜孜不倦,努力进取,敢于创新,作出了重大的科学贡献。(中国科学院评) [7]

一直以无尽的热情和善良帮助学生的叶教授得到了他遍及世界各地的弟子们的高度尊敬和感激。(世界气象组织秘书长米歇尔法罗评) [4]

先生的学术思想、为学之道和人品,深深影响着我们以及后代的学人。其精髓就是将普适性的科学理论和有具体特色的问题紧密联系起来,既掌握科学真理,又为国家和人民利益服务。(大气动力学家、中国科学院院士曾庆存评) [16]

叶先生是一位非常坚定的爱国者,他将国外的先进科学理念引入国内,为推动中国大气物理学的发展、为国际气象学的发展作出了巨大贡献。大气动力学和气候动力学家、中国科学院院士吴国雄评) [5]

叶笃正是一位爱国、爱人民的科学家。最难能可贵的是,不管受到什么不公正的待遇,他依然保持了一位优秀科学家的风范,一直带领我国(指中国)气象研究与世界科学发展保持同步。(《人物》杂志评) [17]


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