叶笃正:给“天有不测风云”画句号

　　温度、湿度、烟尘、雾霾、pm10……眼下的人们十分关注天气与环境,可很少有人了解,结束了我国“天有不测风云”时代的那个人——有气象界“诺贝尔奖”之誉的国际气象组织奖获得者叶笃正。正是他,在中国气象领域的白纸上描绘出了最美的图画。一个月前,他走了,笔者采访他时的情景还历历在目。　

□　余玮
　　中国人得回去给中国做事
　　1945年初,叶笃正被选送去美国留学。1948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士贝。他的勤奋和聪明才智深得师生赞赏,成为以罗士贝为代表的“芝加哥学派”的主要成员之一。罗士贝很喜欢这个性格文静的东方青年,很快请他主持了一个研究计划——研究夏威夷的气候。
　　叶笃正留美学习期间,在欧美多种著名杂志上发表了重要论文10多篇。他的博士论文《关于大气能量频散传播》受到各国气象学界的重视。在这篇著名论文里,叶笃正对影响天气发展的大槽和大脊的预报提供了科学的依据。这些成果,直到今天人们还在沿用,被誉为动力气象学的经典著作之一。
　　30年后,叶笃正重返故地访问。
　　一天,一位美国科学家和他闲谈时,又提出了30年前那个曾经使自己困惑不解的问题:“你离开美国,回到中国,很后悔吧?!”“噢,不——不后悔!”叶笃正摇着头说,“当然,如果不回去,我个人的生活会优裕得多。可是,我是个中国人,我得回去给中国做事。”
　　叶笃正说:“我回去以后,和同事们建立了一个研究所。这个研究所的前身只是一个十三四个人的研究小组,只能做些一般的天气和气候研究。现在这个研究所几乎包括了大气科学的各个分支,它的水平可以和科学先进国家的研究水平相比,这不仅是对中国大气科学的贡献,我认为这对世界也是个重大贡献,难道不比我个人在美国写几百篇学术论文的贡献大得多吗?”这番充满炽热爱国思想的讲话,说得他的美国朋友们心服口服,为他的科学成就、崇高人格所折服。
　　1991年,叶笃正被美国气象学会选为荣誉委员。这是一个殊荣,因为这个学会自创办以来所有的荣誉会员不过40人,叶笃正是仅有的两位亚洲籍会员之一。美国气象学会在为他颁发证书时,对他的科学成就称赞不已。今天,我们翻开美国出版的《世界名人录》,也能找到中国人叶笃正的名字。
结束“天有不测风云”时代
　　的确,在叶笃正回国之前,新中国的现代气象科学几乎是一片空白。“早在1500年前的《淮南子》中就有关于二十四节气的记载,这在当时可谓了不起的发现,可是建国时中国的气象事业明显落后了,研究手段十分落后。”叶笃正曾感慨地说,当时的中国最需要懂得现代气象科学的人。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。如今,这间简陋的实验室虽然早已废弃,但人们依然把它保留下来,纪念那段难忘的岁月。　
　　不久,中国科学院的地球物理研究所和中央气象局共同建立了天气分析预报联合中心和气候资料联合中心,叶笃正参与了中心工作的领导。这两个中心随后发展为采用近代方法作天气预报的中央气象台和以近代方法整编气候资料的气候资料室。叶笃正教过的许多学生今天还记得他指着墙上挂的巨幅天气图,兴奋地告诉这些年轻的气象工作者说:“中国的天气预报要在物理、数学的基础上建立起来。今后,‘天有不测风云’的时代在我国该结束了。”
　　仅几年时间,他就和其他同志一起把大气物理学的主要分支都一一建立起来了。由他担任所长的大气物理研究所,从原来的十几个人只作一些天气和气候研究,发展到数百人、门类齐全的大型研究所。
　　在研究中,他发现:在青藏高原以南和以北有两股强西风向东吹,青藏高原好比一个巨大的屏障使它们的位置比较稳定,越往东走,两股气流的距离越近,最后合成一股,到了日本风力最强。他还用当时最先进的手段和分析方法研究了东亚大气环流的演变,认为东亚大气环流的演变不是像以往人们认为是渐变的,而是有个突变过程。
　　回国后的第7年,叶笃正把这些重大发现写进了《大气环流的若干基本问题》一书中,并写了一些论文寄给罗士贝教授主办的《瑞典气象》杂志发表。许多外国气象学家看了都很惊讶,想不到中国气象专家能在很短的时间内把东亚大气环流的许多基本问题摸清。
　　20世纪40年代以前,气象学家普通认为,大气的环流主要是气压分布不均匀产生运动的结果,气压场在其中起了主要作用；1940年左右,罗士贝教授提出,气压场不是主导,风场是主导,不少实验也证明这理论的正确性。
　　“真理只能有一个,到底古老的想法是对的,还是老师的理论对?”叶笃正经过反复研究后发现,古老的想法对,老师的想法也对——若以数千公里以上的环流为对象,则古典理论正确；若以千余公里环流为对象,则老师的理论正确。于是,研究对象一大一小,得出完全不同的结论。叶笃正的发现,解决了国际气象学界长期以来争议不休的一个重要问题,得到学术界的一致好评。
　　“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“我国未来20-50年生存环境变化趋势的预测研究”。1987年,国际科学联盟理事会任命他为国际地圈生物圈计划特别委员会委员。在这之后,他广泛参与了这个组织科学计划的制定与讨论,以及该计划在中国的组织和领导工作,使中国在全球气候和环境变化的研究方面占有较高地位。
面对滚滚黄尘处心积虑
　　当人们所期盼的春天来到时,从农村到城市,从西到东,北方地区却淹没在一片漫漫沙尘之中。沙尘暴袭击下的北京等城市顿时变得面目难辨,而人类似乎在大自然面前显得十分无助。当浮尘蔽日、黄沙满天的沙尘天气逐渐消去,风和日丽、春光明媚的景象再现我国北方大部分地区,人们恍如隔世。而沙尘暴的黄色阴影仍然高悬在我国北方数亿人的头顶:沙尘暴还会来吗?究竟有没有什么对策?面对今后可能会再次袭来的沙尘暴,我们究竟能做些什么?
　　以大气物理学创始人叶笃正院士为组长的“中国科学院地学部风沙问题咨询专家组”,经过一系列的研究和分析,明确指出,强沙尘天气之所以屡屡肆虐华北地区,是因为气候异常,尤其是处于反厄尔尼诺事件(拉尼娜现象)的高峰期所致,而大陆北方地表覆被(植被、水体等的覆盖)状况局部改善、整体恶化也是另一重要原因。叶笃正指出,从总体上看,我国生态环境仍比较脆弱,风沙危害形势依然严峻。土地沙漠化和沙尘暴的形成、发展是一个极其复杂的过程。这个过程与全球气候变暖、大洋环流变化、不科学的自然资源利用方式有关。我国土地荒漠化和沙尘暴的问题,不但与西北干旱半干旱的自然条件及人为活动有关,也与蒙古国、西伯利亚地区、中亚地区的生态环境有关。
　　虽然科学家的研究已经表明,我国目前“西北干旱、江南多雨”的大气格局早在260多万年前就已经“大势已定”,然而,干旱化的趋势却是在自然和人为因素的双重作用下实现的。土地沙漠化是一个时空变化都较为迅速的自然现象,发生、发展受人为影响较大,逆转同样受人为影响较大。气象卫星图像表明,位于北京上风的内蒙古高原东南部坝上地区是北京沙尘暴危害加重的主要沙尘起源地。沙尘暴的背后,折射出的是我国北方干旱化的发展趋势,折射出了生存环境不容乐观的严峻形势。叶笃正分析说,“未来几十年内,预计在全球增暖的影响下,北半球中纬度内陆地区降水量变化不大,但温度显著升高,地表蒸发加大,土壤变干。这是有利于沙尘暴发生的不良气候背景,再加上土地资源利用不合理的局面短期内难以根本扭转,草地资源退化和减少的状况难以根本改变,以及水资源短缺的矛盾日趋严重,形势不容乐观,应当引起我们的重视。”
　　“未来十几年、几十年,沙尘暴还是会有的。因为这种现象上千年前就存在了。”叶笃正说,“现在人们明显感觉到沙尘暴的危害,是因为最近这些年,人类活动在一些地方加剧了这个趋势。”他强调,人类不可能从根本上消除沙尘暴这种自然现象,但可以通过对沙化土地的根治,有效地降低沙尘暴爆发的频度和强度。叶笃正感到欣慰的是,防治沙漠化已成为西部大开发所要解决的一个重大课题。
　　
破解全球气候变化之谜
　　英美两国气象学家通过系统科学考察曾宣布:1976年以来,全球气温以平均每10年0.2摄氏度的速度升高,全球正加速变暖,导致这一现象的主因是无序的人类活动。然而,瑞士日内瓦大学地质学院教授埃里克·达沃最近也提出一个观点,恰好与此对立:是自然界周期性的变化而不是人类活动对全球气候起主导作用,温室效应不会使地球越来越热。相反,从气象史的大循环看,地球会加速向“冷却”的方向演变。
　　权威专家对同一现象得出相反的结论,究竟哪个结论更为合理?作为我国大气科学动力气象学的奠基人之一叶笃正这样认为:“如果不将由人类活动而产生的温室气体等问题考虑在内,我们将无法准确和全面解释全球气候异常变暖这一现象。分析自然界本身的变化对全球气候的影响要进行辩证思维。就地球存在的漫长历程而言,相对于自然界的变化,人类活动对全球气候的影响可能较小,但从人类社会发展史来看,人类活动确实直接影响了全球气候的变化,这一点在工业革命最后尤其明显。”　
　　在2003年气候变化国际讨论会开幕的当天,叶笃正为大会作了题为“有序人类活动”的报告,他认为,人类活动已经给气象条件带来了不可逆转的影响,尤其是近100年,人类工业的发展是以破坏生存环境为代价的。他所推崇的有序人类活动是以可持续发展为目标和判断指标的,同时也提供可持续发展的理论和实际措施方法。叶笃正是本次大会的科学指导委员会主席,作为一名老科学家,他经历了中国从忽视到重视气象事业的全过程,“20世纪50年代到70年代做得非常糟糕,现在大家都开始关注气象了”,在接受采访时,他使用频率最高的一个词是“行动”。他说:“要延缓这个破坏的进程,首先要注意排放,要想办法,不能愿意排多少就排多少；其次要保护,不过,保护并不代表要退回到茹毛饮血的时代。”“人类活动应该有序”,叶笃正强调,有序人类活动强调合理的目标、大范围、内容的系统性、多层次、义务和志愿结合,并追求最大整体利益。　　
　　20世纪80年代以来,各种极端气候事件的频繁发生和全球气候变暖受到了全球科学界的高度重视。中国科学家也成为世界气候变化科学领域不可或缺的重要力量。叶笃正的名字已与全球变化研究这项世界瞩目的国际合作项目联系在一起。
　　“南极和北极是全球气候变化的档案室。”叶笃正介绍,我国在过去几年发生的旱涝不均和北极的冰原面积以及北太平洋的水交换过程关系紧密。中国早期的气象研究更多地集中于对发生在中国国土上的气候要素的研究,近些年来人们认识到气候变化是个全球问题,不可能通过对中国局部的研究得到答案。尤其是在全球变暖和整个臭氧层总量减少的情况下,两极都发生了明显的变化,要想实现对中国气候变异的预报,对极地进行考察是不可缺少的。可喜的是,中国北极科学探险考察队已赴北极建站,触摸最新课题,中国人终有立足之地,中国气候变化研究已吸引世界目光。
天上有颗“叶笃正星”
　　2003年5月28日,世界气象组织(WMO)执行理事会第55届会议第48届国际气象组织奖颁奖典礼在日内瓦隆重举行。当大会宣布中国气象学家叶笃正院士荣获第48届国际气象组织奖时,精神矍烁的叶笃正老泪纵横。伴随着欢快的乐曲声,掌声阵阵,叶笃正这位新中国气象学、大气科学和气象业务奠基人缓步走上颁奖典礼主席台……此前,叶笃正因几十年来为中国气象事业的发展和气象业务现代化建设做出了突出贡献,曾于1987年获得中国国家自然科学一等奖,1995年获得第一届“何梁何利科学与技术成就奖”和“陈家庚地球科学奖”。　
　　1995年被授予“何梁何利基金科学与技术成就奖”时,叶笃正从这笔100万港币的奖金中拿出45万港币捐献给自己曾工作过的中科院大气物理所。研究所经过讨论决定,设立“学笃风正奖金”,用以奖励在大气物理科学中做出突出成就的年轻人。在这同时,叶笃正还和四兄弟一起,给培养他们的母校天津南开中学捐赠人民币10万元。该校特设立了“叶氏五兄弟奖助学金”,以奖励学习成绩优良、家境贫寒的学生。
　　叶笃正获得2005年度国家最高科学技术奖。
　　2010年5月,经国际天文学联合会小天体命名委员会批准,将中国科学院国家天文台施密特CCD小行星项目组发现的、国际永久编号为27895号小行星永久命名为“叶笃正星”。
　　叶笃正的学生、气象学家吴国雄院士说:“全球气候变化是叶先生非常关心的领域。他很早就提出‘有序人类活动’的概念,与今天我们说的‘生态文明建设’、‘与环境和谐共处’等提法的内涵非常一致。”晚年,叶笃正还曾给中国科学院领导写了一封信,建议成立一个全球变化开放实验室,他希望能有一些固定的人员,充足的经费,把全球变化这个关系到人类未来命运的研究,持之以恒地做下去。叶笃正生前曾说,把自己想到的问题都做好了,这样的人生才没有遗憾。
　　没有遗憾的叶笃正走了,留下了丰厚的科学遗产和光辉的人格魅力。抬头仰望,天上有颗“叶笃正星”,闪耀依然……　

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