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TUhjnbcbe - 2025/3/31 20:35:00
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引言

年度国家科学技术奖结果于年1月10日宣布,中国工程院院士黄旭华和中国科学院院士曾庆存二人分别获得国家最高科学技术奖。

黄旭华早些年已为广大群众熟知,作为中国第一代攻击型核潜艇和战略导弹核潜艇的总设计师、中国核潜艇之父,其已在年当选中国中央电视台年度感动中国十大人物,此后又于年获得年度何梁何利基金科学与技术成就奖,同年11月,再次荣获获第六届全国道德模范敬业奉献类奖项,年9月,授予其共和国勋章。

而另一位获得者曾庆存虽然不为大众所熟知,但也是我国气象预报事业的泰斗级人物。曾老虽没有在热血的国防中工作,但气象预报也是关系民生的重要事项,其创立的半隐式差分法使得我国气象预报现已走在世界前列。而正是有了准确的气象预报,我们的生活才会如此方便,并且正是通过气象预报的预警,一次次规避着由此产生的次生灾害,所以也是人民群众生命财产的守护神。那么今天我们就来谈谈中国气象观察所走过光辉历程吧。现代的气象观测体系是西方国家一手建立起来的,所以我国现代气象观测是从近代开始建立起来的。

曾庆存

我国气象观测的起步

鸦片战争前,已有零星的气象观测仪器传入中国,但多由外国传教士或使团传入,且大多作为皇室贡品而被收藏,即使有少量气象仪器被用于实际观测,其影响也非常有限。当时,从事气象测量人员均为外国传教士,最早进行温度测量的是哥比神父,—年期间,他利用拉谋氏温度表对北京的气温进行了余次观测。而—年,阿弥倭也利用自带的气象仪器进行了气象观测活动。

小型气象观测站

随着《南京条约》的签订,外国列强打开了中国的大门,外国也得以在中国建立大量的气象观测台,近代气象仪器大量传入中国并得到广泛应用,最具代表性的当属上海的徐家汇气象台。成立之初,该台观测仪器较为简陋,仅有寒暑表、气压计、风车以及气象记录机等。而在年扩建后,气象仪器的数量、种类和性能得到全面提升,成为远东地区功能最为齐全的气象台站之一。

此外,系统的气象观测也是由当时为外国人主导的海关进行的,同治十年(年),清海关总税务司赫德意识到气象与船舶航行的安全有密切的联系,为了获取中国各地的气象资料以便利于传播航行,他在这一年11月颁布了总税务司通札第28号,详述了气象观测的重要性,决定在重要的通商口岸及灯塔附近设立气象观测站。在赫德的提议下,从年开始,各海关口岸及其主要的灯塔附近都逐步建立了气象观测站,这也被人们俗称为海关测候所,并将气象观测列入海关的五项基本业务之一。

赫德

在气象仪器和观测技术传入的同时,西方气象学专著、期刊等陆续在中国出版,为中国近代科学气象观测体系的建立奠定了理论基础。早期,气象科技出版主要由传教士主持,而在洋务运动开始后,其创办的译书机构出版了大量气象著作。其中影响较大的有:《谈天》、《地学浅释》、《测候丛谈》、《测候器图说》、《气学》等。在农业气象学方面,有《气候论》、《气中现象学》、《农业气象学》等。在以上著作中,以《测候丛谈》最为出名,该书译自约翰·赫歇尔的《地理学概论》,首次将完整的近代气象科学引入中国。这一阶段还出版了一系列教科书,包括京师同文馆的《格物测算》、汇文书院的《地势略解》以及上海新学会社的《大气物理学》等。同时,科技期刊积极开展气象科学的大众普及工作,如《格致新报》一直以时效新闻的形式宣传气象知识。

民国气象观测的发展

晚清时期,无论是气象观测台站还是海关观测网络都掌握在外国教会或列强手中,对中国的国家安全造成了极大威胁。民国政府成立以后,便努力将我国的气象观测事业掌握在自己手中。

为了更好地统筹全国气象观测事业,年,中华民国临时政府在北京古观象台遗址上建立中央观象台,初期因人才、设备和经费紧张,只设置历数一科。到了年,便正式设立了气象科,并制定了《气象观测规程》,这也标志着中国气象事业正式迈入近代化进程。北洋政府上台后,依据国际二等测候所的惯例,在各省设立了26处观测分所以及全国性的气象观测总所。到年,航线各站也相继设立气象观测点。年,组建了北京、天津、济南、南京等地的航空测候站,形成了初步的气象观测网。年,海军部海岸巡防处在东沙群岛岛设立了首个海上气象台。此外,年巴黎和会后,蒋丙然等人代表中国接收了青岛观象台,初设气象地震与天文磁力两科。

年,为提升气象观测的科学性和准确性。竺可桢提出了“全国设立气象测候所计划”,这极大促进了我国气象观测事业的发展,至抗战全面爆发时,全国气象台站网初具雏形,但因缺乏协调,各地台站的隶属关系、仪器、规范等难以统一。

竺可桢

在气象观测人才培养方面,最为突出者当属中央大学。抗战期间,中央大学成为气象人才培养中心。该校于年增设了测候学、气候学、天气预报等课程,年正式成立气象系,这是中国高等教育史上首个以专门培养气象人才为目标的二级院系。从至年,中央大学累计培养气象人才72名,绝大多数成为中国气象事业各领域的开拓者或骨干人员。

建国以来气象观测体系的健全

建国以后,在之前南京政府的基础上,我国继续着手完善气象观测系统,做到了完全的自主化。尤其是改革开放以来,随着我国综合国力的不端增强,原本已经完善的气象观测体系进一步发展。

目前,我国的综合气象观测系统在观测能力、规模、密度等方面已经达到世界先进水平。我国现有个国家级地面气象观测站,已经全部建成为自动气象观测站,温度、湿度、气压、风速、风向等基本气象要素实现了观测自动化,观测频率达到分钟级,地面气象观测能力已达到世界先进水平。

在气象观测网络方面,中国气象局从上世纪90年代中期开始规划新一代天气雷达网,经过10多年建设,已在重点防汛区、暴雨多发区和沿海、省会城市建设部新一代天气雷达,在人口聚居地的覆盖率达90%左右,提高了台风、暴雨、冰雹等灾害性天气的监测、预报、预警能力。

在专业气象观测方面,气象部门建设了93套气溶胶质量浓度观测系统,实现全国所有省会和副省级城市的全覆盖;建成多个自动土壤水分观测站,覆盖国家规划的个粮食主产县;在瓦里关、上甸子、龙凤山、临安和香格里拉等5个大气本底站建成温室气体在线监测系统,初步形成温室气体在线观测网;建成多个交通气象观测站,个雷电观测站,58部风廓线雷达,16个空间天气站。

目前,气象部门已在陆地上建设了高密度气象观测网,但是陆地只占地球表面的十分之三,地球表面的十分之七是海洋,对于海洋气象资料的获取,仅依靠海洋浮标和远洋船航线的观测是远远不够的,还存在大部分观测空白区。气象卫星观测资料可有效弥补海洋观测的空白区,在数值预报中发挥了非常重要的作用。

此外,我国已形成7颗卫星在轨稳定运行的业务布局,包括4颗静止卫星和3颗极轨卫星,形成了“多星在轨、统筹运行、互为备份、适时加密”的业务运行模式,成为与美国、欧盟并列的同时拥有静止和极轨两个系列业务化气象卫星的三个国家(地区)之一。

风云系列气象卫星

年发射的风云二号F星具备机动的区域观测能力,可实现6分钟一次区域加密观测,对台风登陆的准确定位发挥了重要作用。目前,风云三号极轨卫星实现上、下午星组网观测,成功完成技术升级换代,全球观测时间分辨率从12小时提高到6小时,探测资料有效提高了数值天气预报准确率。我国气象卫星的技术水平、运行稳定性和寿命、应用能力等都有了重大突破,接收和利用风云系列卫星资料及产品的用户已超过0个,遍及亚洲、欧洲、美洲、非洲、大洋洲等70多个国家和地区。

结束语

从一穷二白到处于国际领先水平,一代代像曾庆存这样的气象人将自己的一生都奉献给了祖国的气象事业,才有了我们当前气象领域的辉煌,也才让我们获得了更为准确与及时的气象信息,我们不能忘记他们,他们是这个时代默默无闻的英雄。

参考资料:

吴增祥:《中国近代气象台站》,北京:气象出版社,年。

竺可桢:《前清北京之气象记录》,《竺可桢文集》,北京:科学出版社,年。

刘昭民:《中华气象学史》,台北:商务印书馆,年。

山东省气象局:《中国近代气象史资料》,北京:气象出版社,年

中国气象局

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