【編者按】1月10日，國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在人民大會堂舉行，揭曉了2019年度兩位國家最高科學(xué)技術(shù)獎得主：黃旭華和曾慶存，一位是現(xiàn)年95歲的核潛艇之父、中國工程院院士黃旭華，一位是現(xiàn)年84歲國際著名氣象學(xué)家、中國科學(xué)院院士曾慶存，每人獲得800萬元人民幣的獎金。

黃旭華是新中國自主研制核潛艇第一代總設(shè)計師，隱姓埋名三十年，將核動力和水滴艇體相結(jié)合，研制出世界上最先進、也是難度最大的水滴線型核動力潛艇（據(jù)新華社）。在去年國慶節(jié)前夕，黃旭華登上人民大會堂的獎臺，和屠呦呦、袁隆平等人一道，成為被頒授“共和國勛章”的八位杰出人士之一。

曾慶存是中國在世界上享有極高知名度的氣象科學(xué)家，早在上世紀50年代，即進入氣象科學(xué)領(lǐng)域，成為中國氣象學(xué)承前啟后的關(guān)鍵科學(xué)家之一。在氣象遙感衛(wèi)星研究和數(shù)值天氣預(yù)報兩方面均有創(chuàng)建 ，尤其是后者，由他首創(chuàng)的“半隱式差分法”，至今仍是世界天氣和氣候數(shù)值模式的核心技術(shù)之一，現(xiàn)在也被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科，成為當代超級計算的主流算法之一。

此前曾慶存院士接受了網(wǎng)易科技《科學(xué)大師》欄目的科學(xué)家專訪，他向記者詳細講述和回顧了他的科學(xué)歷程、專業(yè)發(fā)展狀況，并分享了自己的科研心得，甚至就公眾關(guān)心的相關(guān)氣象問題進行了科普。曾院士有和其他科學(xué)家一樣的科學(xué)嚴謹和細致認真，交給他確認的采訪稿，他用電腦打出來，逐字逐句地提筆加以修訂。

曾慶存介紹，中國的氣象科研水平有某些方面已經(jīng)可以與美、歐等國家齊平?，F(xiàn)在歐盟、美國、中國三家共同組成了世界氣象組織主導(dǎo)的世界氣象衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)，對全球氣象進行全天候監(jiān)測，這些數(shù)據(jù)信息可供給全世界使用。他還說，我國氣象事業(yè)整體蒸蒸日上，是世界一流的，沒有必要自卑。

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力——改革開放初期的1988年，時任國家領(lǐng)導(dǎo)人高屋建瓴地提出這一論斷，如今已過去三十年了?？茖W(xué)技術(shù)對于國家和民族發(fā)展的重要性地位，隨著今年的外部環(huán)境變化而變得尤其明顯。這是一個科技競爭的時代，沒有科學(xué)家，不重視科學(xué)家，很難有一個良好的未來。

在《科學(xué)大師》記者采訪和接觸過諸多科學(xué)家之后，亦深感中國存在著這樣一個群體：他們一向不為公眾所知，不為大眾輿論所關(guān)注，他們不是什么明星，樸實無華，埋頭干事，甘于寂寞。他們身上的科學(xué)精神、科學(xué)方法、為人處世、乃至價值理念，如同金子一般隱隱閃爍著，有待人們?nèi)ラ_掘和發(fā)現(xiàn)，他們可謂是真正的“真金白銀”式的“寶貝”，是于無聲處的脊梁。

科學(xué)強則國家強，向默默低頭干實事、幾十年乃至一輩子為科研事業(yè)拋灑心血的科學(xué)家們致敬！

以下是網(wǎng)易科技獨家專訪曾慶存院士全文：

采寫｜章劍鋒 彭麗慧

出品| 網(wǎng)易科技《科學(xué)大師》欄目（ID：tech_163）

還是教師節(jié)前一天，年輕學(xué)生們敲開曾慶存的辦公室，對老師進行探望。十多位學(xué)生的到來，讓安靜的辦公室變得熱鬧起來。學(xué)生們給曾慶存送去的，不光有盆栽，賀卡，還有貼心置備的洗澡用具。

“都是在讀學(xué)生，”曾慶存不認為自己的門下人才濟濟，“我這些學(xué)生不算多啊，人家其他領(lǐng)域的院士，能帶幾百個學(xué)生，我這里來的是好幾屆的學(xué)生。”

人才短缺——曾慶存所在氣象研究領(lǐng)域也面臨這個問題。他解釋說，現(xiàn)在更多人要為生計奔忙，坐不了冷板凳。一心一意搞科學(xué)的人，很少。

84歲的曾慶存，是中國科學(xué)院院士、中國氣象學(xué)會名譽理事長，也是在世界上享有極高知名度的氣象科學(xué)家（中國科學(xué)院官網(wǎng)的評價），早在上世紀50年代，他即進入氣象科學(xué)領(lǐng)域，成為中國氣象學(xué)承前啟后的關(guān)鍵科學(xué)家之一。

“我們國家氣象學(xué)始祖輩的人物，像蔣丙然先生、劉衍豪先生、竺可楨院士、涂長望院士、趙九章院士、李憲之先生、盧鋈（wù）先生等，這是第一代。第二代，把西方比較先進的東西一點點引進來，就是葉篤正院士、謝義炳院士，還有顧震潮先生、陶詩言院士、呂炯先生、程純樞院士、高由禧院士、黃仕松先生、謝光道先生等，這是第二代。我們是第三代或第三代半。我們這一代，就是為了實現(xiàn)數(shù)理化、工程化。這是趙九章先生于1958年提出來的，其執(zhí)行和實現(xiàn)主要是上世紀70年代以后的事情?！?/p>

竺可楨和趙九章不用說，一個是集地理學(xué)家、氣象學(xué)家和教育家于一身的卓越科學(xué)家，一個則在氣象學(xué)、地球物理學(xué)、空間物理領(lǐng)域均有突出貢獻，且是兩彈一星功勛。名單中的葉篤正院士，則是中國現(xiàn)代氣象學(xué)主要奠基人之一、國家最高科學(xué)獎獲得者，他和謝炳義、顧震潮、陶詩言幾位先生，都是曾慶存的老師。

沿著前人的腳步，在氣象科學(xué)領(lǐng)域，曾慶存具有不少開創(chuàng)性建樹，他是中國最早從事氣象遙感衛(wèi)星研究的科學(xué)家之一，也在國際上第一個成功使用原始方程進行數(shù)值天氣預(yù)報，由他首創(chuàng)的“半隱式差分法”，至今仍是世界天氣和氣候數(shù)值模式的核心技術(shù)之一，現(xiàn)在也被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科，成為當代超級計算的主流算法之一。

通俗來講，今天不論你是在電視上還是在手機上看到的天氣預(yù)報，都有賴于數(shù)值預(yù)報在支撐。

“這是作為天氣預(yù)報的基礎(chǔ)。現(xiàn)在沒有數(shù)值預(yù)報的結(jié)果，天氣預(yù)報員也不能只憑經(jīng)驗報天氣?！?/p>

曾慶存告訴網(wǎng)易科技《科學(xué)大師》記者，經(jīng)過近數(shù)年的發(fā)展，中國數(shù)值天氣預(yù)報的準確率和時效性已經(jīng)有了質(zhì)的提高。目前天氣預(yù)報的時效性已經(jīng)提高到5-7天，也就是說7天內(nèi)的大范圍天氣是可以預(yù)測的。因為中國還有氣象衛(wèi)星進行天氣監(jiān)測，氣象衛(wèi)星監(jiān)測和數(shù)值天氣預(yù)測成為兩大利器，尤其在氣象災(zāi)害，如對臺風(fēng)、暴雨等的監(jiān)測、預(yù)測和防治方面，得到有效應(yīng)用。據(jù)他說，比較而言，在中國境內(nèi)登陸的臺風(fēng)一個都沒漏掉，全都預(yù)報成功，所造成的災(zāi)害大大減少。而放在過去，一個臺風(fēng)登陸，可造成數(shù)千人死亡，現(xiàn)在的死亡大都是個位數(shù)，并且多有零死亡的情況。

此外，隨著氣象衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，中國在全球氣象科學(xué)領(lǐng)域的表現(xiàn)也越來越出色。雖然中國的氣象衛(wèi)星發(fā)射晚于美國20多年，但目前中國的風(fēng)云衛(wèi)星與歐盟、美國等三方，構(gòu)成了世界氣象組織的極軌衛(wèi)星氣象監(jiān)測網(wǎng)，監(jiān)測全球天氣，向世界各國提供服務(wù)。根據(jù)中國氣象局統(tǒng)計，截至2019年5月，使用風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)的國家數(shù)量已增加至98個（數(shù)據(jù)來源于《人民日報》）。

而早在1970年代初期，曾慶存就是中國氣象衛(wèi)星起始階段參與研發(fā)的科學(xué)家之一。

除了極軌衛(wèi)星，曾慶存告訴《科學(xué)大師》，和歐盟、美、日等國一樣，中國也有自己的地球靜止氣象衛(wèi)星，這種衛(wèi)星固定在地球上空某個特定的點上，能實現(xiàn)對星下點及其周圍廣袤地區(qū)進行連續(xù)不斷的監(jiān)測。

中國當下正在地球上空運行的靜止衛(wèi)星已達四顆，其中的風(fēng)云四號衛(wèi)星，性能強大，除了能提供各種云圖外，還能探測星下廣大地區(qū)的三維溫度和水汽分布，以及探測雷電，而且能實現(xiàn)隨時觀測，隨時發(fā)報告。

2016年6月22日，世界氣象組織授予曾慶存第61屆“國際氣象組織獎”，這個獎被譽為世界氣象科學(xué)的最高獎。世界氣象組織主席戴維·格蘭姆斯對曾慶存在衛(wèi)星氣象遙感理論、數(shù)值天氣氣候預(yù)測理論、氣象災(zāi)害預(yù)測和防控調(diào)度問題，以及全球氣候變化和地球系統(tǒng)模式等方面作出的杰出貢獻予以高度評價。

曾慶存眼下參與的一項重要科研工作，是位于北京遠郊懷柔的國家大科學(xué)裝置——地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置的落地建設(shè)。他和其他科學(xué)家一道，歷經(jīng)9年的努力推動，使之立項，并將于2020年完成建設(shè)。

盡管年事已高，并沒有擔任正式的頭銜，但曾慶存在其中發(fā)揮著重要的作用，他是大科學(xué)裝置總項目的創(chuàng)導(dǎo)者，也是地球系統(tǒng)模式研制的總負責(zé)人之一。

《科學(xué)大師》記者了解到，這個科學(xué)裝置，研究應(yīng)用面極廣，包括了氣象學(xué)和大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、固體地球科學(xué)、空間科學(xué)、生態(tài)環(huán)境、水資源和農(nóng)業(yè)科學(xué)及其他方向。此外，據(jù)曾慶存說，連地震預(yù)測研究，也可包括在內(nèi)。

中國科學(xué)院北京綜合研究中心的一份資料介紹，目前只有美國和日本擁有自己的地球模擬器。中國建設(shè)的這個地球數(shù)值模擬大裝置，將既能加深人類對地球環(huán)境過程基本規(guī)律的認識，也能提升中國在全球氣候和環(huán)境變化問題上的話語權(quán)，因為沒有科學(xué)研究在國際上就說不上話。

“不進則退?！?/p>

問到擔心不擔心中國的氣象科學(xué)研究在世界上掉隊的問題，曾慶存回答《科學(xué)大師》記者，要用發(fā)展的眼光看問題，道路總是有起伏、不平坦的，但他也明確稱，他這一代也是繼往開來，只是打了個基礎(chǔ)，他更寄望于將來，“以后中國的氣象科學(xué)有黃金時期。重要的是我們必須抓緊基礎(chǔ)研究和為人民服務(wù)宗旨，就會有永遠堅持的動力，一個臺階一個臺階地攀上頂峰。”

以下為采訪正文：

一，“我們相信能搞成”

科學(xué)大師：您推動現(xiàn)在的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬大科學(xué)裝置的建設(shè)，意圖是什么？

曾慶存：首先是為了研究全球氣候與環(huán)境變化這個很重要的問題，國際上都在搞數(shù)值模擬研究。所用的數(shù)學(xué)模式非常復(fù)雜，包括有大氣的模式、有海洋的模式、有陸地環(huán)境的物理模式、有植物的生態(tài)變化的模式、有水文的模式、有北極南極冰變化的模式，還有二氧化碳怎么被吸收和排放出去的模式。現(xiàn)在一共有七八個模式，耦合在一塊，就叫做地球系統(tǒng)模式。

從本世紀開始，國際上形成共識，要研究長期氣候變化，必須要有這種大的數(shù)學(xué)模式，氣候變化規(guī)律才能算出，才有一定的科學(xué)根據(jù)。我們國家原來沒有那么大的計算機進行模擬，所以我們就強烈地呼吁，我們中國要自主研發(fā)地球系統(tǒng)模式。

通過這個專門的超級計算設(shè)備，既要把氣候問題研究清楚，同時也想把地球各個圈層的關(guān)系，比如氣圈、水圈、陸地圈的構(gòu)成，水怎么循環(huán)、怎么蒸發(fā)、怎么降雨之類的，也搞清楚。再深一點，地下水是什么樣的，熱的地幔怎么流動的，礦山的礦物怎么生成的，火山是怎么出現(xiàn)的，要弄清這些規(guī)律，也要搞一個定量的模式進行理論研究。

還有地震，我們對斷裂帶或斷層活動，有許多臺站長時間的監(jiān)測記錄，通過對這些監(jiān)測資料的分析計算，現(xiàn)在科學(xué)家已能做到，地震一發(fā)生很快就算出震中在哪，震級多少，裂度多少，破壞中心在哪。如果能再建立一個斷裂帶活動的力學(xué)理論模式進行模擬，并融合長期的監(jiān)測資料，就有可能（預(yù)先）算出該斷裂帶在何時何處會發(fā)生巖層斷裂，也就是說，把地震預(yù)報出來。

總之，研究全球氣候和地球環(huán)境的變化，都要靠這個裝置，我們相信能搞成。

二，在未來50年，也許地震能被預(yù)測

科學(xué)大師：您剛才講到預(yù)報地震，這個地球大科學(xué)裝置能完全實現(xiàn)嗎？

曾慶存： 50年后在某種程度上地震是可以預(yù)報的。當然這是我的考慮。也許會早一點，也許會晚一點。因為地震，比如說對于地下的斷層，至少要有50年左右的監(jiān)測，不斷地監(jiān)測它發(fā)展和變化，可以找到某些規(guī)律，再加上理論模式的模擬結(jié)果，對比融合，就可以掌握該斷裂帶活動的規(guī)律，試作地震預(yù)報了。比如說，地震發(fā)生的一兩年之前給預(yù)報出來，或者說再臨近一點就預(yù)報出來。大概趨勢我想是可以預(yù)報出來的，盡管可能不太準確。

科學(xué)大師：現(xiàn)在沒有這個裝置，我們從科學(xué)上能預(yù)測到地震的發(fā)生么？

曾慶存：也可以說一定程度上能預(yù)測，但是只能是支離破碎的，甚至是滯后的，即（從）事后進行的補算得到。另外，在實用上，則是靠別的代用品指標，比如說螞蟻出來了，蛇出來了，確實它有一定的相關(guān)性。但是，到底地層是怎么震動的，會斷哪一塊，不知道，時間序列上也搞不清楚，靠這些來找相關(guān)性是不太完整的科學(xué)。

現(xiàn)在我們搞這個裝置，以便將來對地震有更大的完整的科學(xué)計算，和（獲得）更多的監(jiān)測資料，肯定要好得多，最終有可能實現(xiàn)精準的地震預(yù)測。當然，有一定的誤差范圍。就像氣象科學(xué)一樣，早在上世紀六十年代之前，在一個具體的地域里，氣象預(yù)報頂多只能提前一天，而在今天，有了較好的監(jiān)測網(wǎng)和數(shù)值天氣預(yù)測，可以預(yù)報七天。以后地震預(yù)測也許可能是類似的發(fā)展。

三，中國氣象科學(xué)進入了世界先進水平

科學(xué)大師：有說法是我們國家的大氣科學(xué)和氣象事業(yè)處于世界一流水平，這方面有什么指標嗎？

曾慶存：主要還是看理論研究和監(jiān)測、預(yù)報實踐及氣象服務(wù)水平。比如理論認識怎么樣？監(jiān)測到不到位？預(yù)報準不準？氣象服務(wù)達到什么程度？從這些層面來衡量，應(yīng)該說從總體上講中國是在一流水平。在氣象科學(xué)上面，誰也不好說是最高的，美國和歐洲也不能（這樣）說，他們也還有不夠的一面。但是，中國的氣象觀測站密度之大，我們可以講是最好的。密密麻麻，你要說自動觀測站，一個省就有好幾千個。中國氣象部門對社會服務(wù)覆蓋面之廣和項目之多，以及氣象人員為人民服務(wù)的精神、辛勞和敬業(yè)，是世界上很突出的。

科學(xué)大師：美國的水平怎么樣？

曾慶存：電子計算機和用電子計算機作數(shù)值天氣預(yù)報試驗，是美國先做出來的。他們發(fā)射氣象衛(wèi)星，在空間上觀測地面上的氣象，也是最早的。不過，現(xiàn)在歐洲趕上去了，中國也趕上來了。不管怎么樣，中國現(xiàn)在從數(shù)值天氣預(yù)報，從氣象衛(wèi)星監(jiān)測水準來講，是世界先進的?，F(xiàn)在歐盟、美國、中國三家組成了世界氣象組織主導(dǎo)的世界氣象衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)。

科學(xué)大師：意思是說，我們國家的氣象信息是有能力和全球其他國家共享的？

曾慶存：歐洲、美國、中國，這三家的極軌氣象衛(wèi)星組成了一張監(jiān)測網(wǎng)，對全球氣象進行全天候監(jiān)測，這些數(shù)據(jù)信息供給全世界使用。我們還有靜止衛(wèi)星，就是相對固定在地球上空某一個區(qū)域的衛(wèi)星，美國有，歐洲有，中國有，日本有。在赤道上空，我們可以連續(xù)監(jiān)測一個很大的區(qū)域。比如說在太平洋，包括南海和印度洋，包括中太平洋和印度洋，覆蓋的面積，北邊可以到北緯50度（黑龍江）以北，南緯到澳大利亞以南，有能力對整個這個地區(qū)連續(xù)地監(jiān)測，這方面我們也為世界服務(wù)。

我們和歐、美、日等正好組成完整的氣象信息網(wǎng)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)提供給世界各國。我們中國氣象局就提出了：“全球監(jiān)測，全球預(yù)報，全球服務(wù)”的方針和規(guī)劃，所以世界氣象組織很贊賞中國。中國還專門給一帶一路沿線國家提供氣象服務(wù)和人員培訓(xùn)。

科學(xué)大師：我們監(jiān)測的精確度怎么樣？

曾慶存：全球范圍內(nèi)，哪個地方有臺風(fēng)，哪個地方有雷電，我們都探測得出來。凡是外國衛(wèi)星有的監(jiān)測項目，我們國家的衛(wèi)星都有，而且風(fēng)云4號還有外國靜止衛(wèi)星所無的項目。當然，我們可以自豪，但不可以驕傲。

科學(xué)大師：實現(xiàn)這個能力，我們花了多長時間？

曾慶存：準確地講，我們最早搞氣象衛(wèi)星是1970年，當時我身在其中，進行了前期的理論和方法研究，也做出了我們國家最初的氣象衛(wèi)星的方案。不過，我們的氣象衛(wèi)星上天是1988年，晚于美國，晚于蘇聯(lián)，大約晚了20年。不過，美國1966年的氣象衛(wèi)星也是帶試驗性的，不大好用，定向上不好。好用的應(yīng)是三軸定位的，美國上世紀七十年代末才做到。我們當初設(shè)計時就考慮到了，后來我們國家系列的氣象衛(wèi)星都做到了（這一點）。

四，現(xiàn)代化的數(shù)值天氣預(yù)報是怎么問世的？

科學(xué)大師：為什么說應(yīng)用原始方程作數(shù)值天氣預(yù)報您是首位？世界上對此有定論么？

曾慶存：天氣預(yù)報（的發(fā)展歷程）分兩個階段，一個是經(jīng)驗預(yù)報，就是看天氣圖，用簡單的一些規(guī)律推斷，預(yù)測某天天氣是什么情況，這主要是靠經(jīng)驗。到后來用計算機來分析計算，就是數(shù)值天氣預(yù)報，這個是第二個而且是很重要的階段。

我們國家上世紀60年代，甚至70年代、 80年代前半期，主要還是經(jīng)驗預(yù)報。美國1950年開始用電子計算機做數(shù)值預(yù)報試驗，用的是高度簡化了的模式即渦度方程，很多國家也跟著試驗。試驗了數(shù)年，結(jié)果是不能在預(yù)報業(yè)務(wù)中使用，因為精度低，還得用原始方程組，要研究。

我1961年發(fā)現(xiàn)，原始方程中不同時間尺度的過程，可以用不同的辦法來算，這就發(fā)展出了“半隱式差分法”，用來求解原始方程作數(shù)值天氣預(yù)報，成功了。第二年，蘇聯(lián)馬上用到實際天氣預(yù)報業(yè)務(wù)上了。

美國是知道的，把文章用英文翻譯過去，在內(nèi)部參考使用。然后再用了幾年時間發(fā)展他們自己的一套，即全顯式格式，雖然時間步長很小，計算量很大很大，但他們用很大的計算機，計算也成功了。1968年他們發(fā)表文章。

那時代處于冷戰(zhàn)背景，西方都不愿提蘇聯(lián)的工作。此后，世界都用原始方程組作數(shù)值預(yù)報，于是數(shù)值預(yù)報方法成為實際天氣預(yù)報的業(yè)務(wù)。所以數(shù)值天氣預(yù)報業(yè)務(wù)化應(yīng)用是從成功求解原始方程開始的，我這個半隱式差分法最早。由于半隱式差分法的優(yōu)越性能，至今它仍在數(shù)值預(yù)報中廣泛使用。

2016年，世界氣象組織經(jīng)過評審，確認我這個工作是先驅(qū)性的，在給我頒的獎——國際氣象組織獎的證書中，就有寫這一條。

五，災(zāi)害傷亡不能都怪氣象部門

科學(xué)大師：我們普通人更關(guān)心氣象科學(xué)與實際社會生活的關(guān)系。官方數(shù)據(jù)披露，今年夏天的第9號超強臺風(fēng)“利奇馬”，造成多個省份（市）1402.4萬人受災(zāi)，209.7萬人緊急轉(zhuǎn)移安置，對于這種破壞性極強的氣象災(zāi)害，我們的預(yù)報能夠提前到什么程度？

曾慶存：現(xiàn)在可以提前5—7天。比如說臺風(fēng)，5天之前，我們可以報出其大概走向，當然有一定的誤差。但總體來講，現(xiàn)在臺風(fēng)預(yù)報相當準了。比如說中央氣象臺的臺風(fēng)預(yù)報模式和廣東省氣象局研制的華南臺風(fēng)預(yù)報模式，確實預(yù)報效果很好。

24小時作出的登陸點預(yù)報的誤差只差30公里到50公里。比如說臺風(fēng)“山竹”是去年最厲害的臺風(fēng)，稱為“風(fēng)王”，當時的預(yù)報和實況，都是在廣東省臺山和陽江之間登陸。今年在我們國家登陸的超級臺風(fēng)“利馬奇”，從氣象預(yù)報角度說，也是成功的。五天至三天前就預(yù)報出的臺風(fēng)登陸路徑，發(fā)出了是超級臺風(fēng)的警報。

至于成災(zāi)重，那是另外的一個問題了，和地理環(huán)境條件及防災(zāi)減災(zāi)的措施有關(guān)。內(nèi)陸地區(qū)人民群眾的防災(zāi)經(jīng)驗、意識、知識還需要進一步加強和提高。

科學(xué)大師：臺風(fēng)預(yù)報是怎么做出來的？

曾慶存：比如說9天之前，在西太平洋上空，發(fā)現(xiàn)有一些熱帶云團，會不會發(fā)展成臺風(fēng)呢？我們氣象衛(wèi)星都在監(jiān)測，將獲取的初始數(shù)據(jù)輸入到電腦里面來計算，用數(shù)值預(yù)報預(yù)測它的發(fā)展趨勢，什么時候成臺風(fēng)？移動路線如何？衛(wèi)星又不斷地隨時監(jiān)測，隨時進行數(shù)值預(yù)報、制作四維圖畫，實時傳遞給相關(guān)機構(gòu)。尤其是有可能登陸我們國家的情況，登陸前三天就已進入警戒狀態(tài)，加密監(jiān)測和預(yù)測。

我們的靜止衛(wèi)星，一般6分鐘就可以發(fā)回一個圖像，比如說溫度怎么樣，降水情況怎么樣，渦旋云系和海面上風(fēng)場怎么樣，15分鐘就可以給你一個較完整地區(qū)的定量數(shù)據(jù)。沒有氣象衛(wèi)星的這些即時資料和信息，數(shù)值天氣預(yù)報很難做好。這兩個相輔相成，是氣象部門的兩大利器，也是氣象事業(yè)和氣象科學(xué)現(xiàn)代化的兩個重要標志。

六，天上原來有這些氣象衛(wèi)星“寶寶”

科學(xué)大師：我們這個氣象衛(wèi)星在天上是怎么分布的？

曾慶存：現(xiàn)在有兩種衛(wèi)星，一種叫極軌衛(wèi)星，差不多是繞地球南北極飛行。我們國家，供世界使用的有四顆，叫風(fēng)云三號衛(wèi)星系列，其中值班的即參加世界氣象衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)并為全世界提供服務(wù)的是兩顆。此外，還有一種叫做靜止衛(wèi)星，固定在赤道上空某個位置上，相當于地面上是固定的。我們國家有四顆靜止衛(wèi)星，叫風(fēng)云二號和四號系列，從東往西排列，覆蓋西太平洋和印度洋地區(qū)，對氣象情況進行時間連續(xù)不斷的監(jiān)測。也提供世界服務(wù)，且有一顆是專門為“一帶一路”沿線國家服務(wù)的。如果想要提高較小范圍區(qū)域的觀測的分辨率，我們還可用“高分衛(wèi)星”，如高分四號、六號等等。

七，人工干預(yù)天氣，不是那么容易

科學(xué)大師：雖然技術(shù)水平在提高，但還是能聽到老百姓議論，天氣預(yù)報不準，您有什么解答？

曾慶存：有些地方是監(jiān)測死角，儀器探測不到，探測的分辨率也不夠。探測不到，分辨不出，你怎么能作預(yù)測？更何況，自然界里面還存在偶然性，偶然性是報不了的。

但是在一定大的范圍，例如說北京市這么大的范圍和數(shù)小時內(nèi)的總情況，偶然性減小，大多又可探測到和分辨得出來，可預(yù)報出的概率就大得多。比如三個鐘頭以后、六個鐘頭以后北京地區(qū)會不會下雨，這個一般能報準，它有一個既有的科學(xué)統(tǒng)計和規(guī)律分析作為基礎(chǔ)。當然，也有一個概率分布，預(yù)報不可能每次報準，總有報不準的情況，這是科學(xué)的說法。

另外就是超出現(xiàn)有科學(xué)水平的也報不了，比如空間距離上，需要雷達能夠覆蓋得了，百公里能被覆蓋和預(yù)測，只能說百公里內(nèi)的事情，就預(yù)測不了一百公里外的天氣。

還有一個，長期的氣象是難報甚至是預(yù)報不了的，這就是科學(xué)上的混沌現(xiàn)象所致。觀測的誤差導(dǎo)致有一個可預(yù)報的時限，長于此時限的預(yù)報一般是不準的。目前只能預(yù)報5—7天，超過這個時間就不準了。再長一些，只能考慮報平均狀態(tài)了，比如說一兩個季度的平均情況，特別是中國的旱澇，能不能提前半年預(yù)報？這是有可能的。當有強信號預(yù)兆，例如厄爾尼諾事件時，可以報得準些。在一般情況下，現(xiàn)在還不能很好地掌控，只是預(yù)測一個大概，供參考。

科學(xué)大師：那對未來的長期氣候演變，也是無能為力的？

曾慶存：以后地球系統(tǒng)模型建成了，可以試驗作一年的氣候預(yù)測，或者在某些有先兆的氣象情況下，兩年大概也可以。至于預(yù)報十年以后、一百年的氣候怎么樣，不敢說，因為有很多因素和變量的作用，不只是人類排放二氧化碳這種單一的因素影響。

科學(xué)大師：預(yù)測之外，人工干預(yù)天氣，現(xiàn)在能實現(xiàn)到什么程度？

曾慶存：我的研究中，有一項自然控制論，和你提的這個問題有關(guān)，就是怎么用數(shù)學(xué)和物理的辦法，研究人工改造或影響天氣。理論上，我提出來了，但是在實際尚沒有辦法實現(xiàn)，因為按理論方法實踐起來要有許多技術(shù)條件，很難，尚未解決。

我們國家人工影響局部地區(qū)的天氣，如人工消雹和人工增雨，已有二三十年的大規(guī)模試驗。消雹相當成功，增雨也有不少成功經(jīng)驗，但目前尚是憑經(jīng)驗，總結(jié)得不夠，更沒有系統(tǒng)的理論和形成工程化的作業(yè)規(guī)范。

比如說打火箭到云中去讓它下雨，那是因為天上已經(jīng)有足夠的客觀條件了，打火箭上去只是將催化劑加到云中，使更多的水汽凝結(jié)成大水滴，就會下更多的雨水，即增雨。這個技術(shù)手段局部是可以的。

當然云里的能降雨的水滴下光了，你再打也沒用了。技術(shù)手段應(yīng)該說是有限的。要取決于很精細的條件。不過理論上說，只要你掌握了規(guī)律，列出方程來，并給出初始條件資料，就可以求解，告知你怎樣作業(yè)，可增雨多少，但還得有技術(shù)，技術(shù)達不到的，也不能解決。

又例如，大氣污染的減排，從理論上算法已經(jīng)有了，比如PM2.5怎么形成的，是什么規(guī)律，方程公式怎么樣，這個都應(yīng)能做到。尤其是PM2.5主要是人為因素造成的情況下，可以解決。重要的是要認識規(guī)律，列出準確的方程式，且監(jiān)管到位。

今年到明年，我希望在人工排放的監(jiān)控、調(diào)控方面，可以有一些突破。霧霾可以解決，就是說從理論上能夠找到怎么減排的最好方案。避免一刀切，即我們可按理論算出，在關(guān)鍵地區(qū)必須減排和應(yīng)減排多少量，就可保證京津地區(qū)空氣質(zhì)量達標。還有，氣象條件好時，還可使一些企業(yè)多開工生產(chǎn)，保證其按年份平均來計算，經(jīng)濟不虧損，生產(chǎn)治污兩不誤。當然，最徹底的辦法是研究出工廠不排污的技術(shù)，這方面我們國家的研究還頗有進展，前途光明。

八，要正確理解“人定勝天”的說法

科學(xué)大師：中國曾流行一個說法，叫做人定勝天，您覺得人真能戰(zhàn)勝自然規(guī)律么？

曾慶存：首先一定要懂得和掌握運用自然規(guī)律，做到趨利避害。用現(xiàn)代的科學(xué)監(jiān)測手段，知道了自然規(guī)律之后，可以很有效地利用自然界，但不能違反自然界的規(guī)律。改善或者說改造自然界，在某些方面和某種程度上是可以做到的。比如干旱和沙漠化，有防護林、塞罕壩，北京因此也就幾乎沒有了漫天沙塵的天氣了。這個都是順應(yīng)自然規(guī)律的情況。但違反自然規(guī)律的事情堅決不能做，不但做不到，甚至要吃苦頭，或適得其反。

現(xiàn)代人有個誤解，以為“人定勝天”，就是按照人的意愿或意志可以改變自然界。其實，這個“定”字，不是“一定”的意思，什么叫定？古代的人，尤其是“天子”，討論社會和人事問題，相信和強調(diào)天命，即由天命定下來的。春秋戰(zhàn)國時代，有學(xué)者提出并非總是如此，人也可決定自己的命運，只要人做得對。這就是“人定勝天”的思想。

怎樣可以“人定”呢？曾子的《大學(xué)》說：“知止而后能定，定而后能靜，靜而后能慮，慮而后能得?！笨梢?，“知止”才能“定”。那么，什么是“止”呢？要“止于至善”。

“至善”即十全十美。就是人要修養(yǎng)好，認識和遵守規(guī)律。“能得”就是辦得成事?？梢?，這個“定”是安定。安定，即懂得規(guī)律，遵循規(guī)律辦事。推廣到對待自然界，你必須懂得自然規(guī)律，按自然規(guī)律辦事，就是說你安定了，能夠找到辦法了，就可以合理改良自然界的情況，和自然和諧相處。應(yīng)該是這樣解釋。說人一定能夠戰(zhàn)勝自然界，這個說法是不對的，是夸張的。

科學(xué)大師：實際上也就是說，人并不是無所不能的萬物主宰。

曾慶存：是的，一定要認識自然規(guī)律，一定要按規(guī)律辦事，不能違反自然規(guī)律。

責(zé)編/楊鑫