赵九章先生开创中国海浪研究

中科院空间科学与应用研究中心 杨俊文

  赵九章,浙江省吴兴县人,1907年生,男,地球物理学家,中国科学院学部委员。1933毕业于清华大学物理系。1935年赴德国攻读气象学专业,1938年获博士学位,同年回国。历任西南联合大学教授,中央研究院气象研究所所长。中华人民共和国成立后,任中国科学院地球物理所所长、卫星设计院院长,中国气象学会理事长和中国地球物理学会理事长。1968年逝世。

  赵九章先生是我国气象学、地球物理学、海洋学、空间物理学杰出的著名科学家,他用渊博的学识和战略眼光,不断开拓前沿学科,瞄准国际先进水平,积极为国家经济建设和国防建设服务,治学严谨求实,善于大协作,倡导学术民主和学术交流,培养和引进优秀人才等等,至今都有重要的指导意义。我大学毕业后就在赵九章先生开创和领导的海浪研究组工作过一段时间,了解他在海浪研究方面的一些片断,在赵九章先生诞辰100周年之际,特写此回忆以表纪念。

  海浪预报研究

  海洋中有本海区大风形成的海浪,有远海区台风产生巨浪传播到本海区的涌浪,有海底强烈地震引发的海啸构成的津浪。不同波高和波长的大型海浪,可能掀翻或折断船舰,冲刷海岸设施,对渔业捕捞、航海、海上勘探作业、海上和登陆作战、海港和防波堤建设等都有重大影响,所以赵先生在1952年就组建成海浪组,进行海浪和台风中心的预报研究工作,开辟了我国海洋研究的一个新领域。

  1953年,赵先生指导、审校管秉贤的《海浪预报》译著,并在序言中写道:“海塘工程和海港建设,都必须先掌握各地海浪的冲击压力和由海浪而引起的海流冲刷以及泥沙搬运的规律,才能作出完善的设计,不致在建筑以后为海浪所破坏。中国是一个拥有一万里以上海岸线的国家,为了祖国的国防和经济建设,海浪的研究是刻不容缓的巨大工作。”他常列举不能正确地掌握海浪预报对渔民生命财产构成的威胁和二次世界大战盟军在诺曼底登陆的重大损失,教育青年要做好工作。他花了很大精力,亲自讲授海浪和流体动力学等理论以及风浪、涌浪、拍岸浪的预报原理,具体指导研究工作,培训科技人员;领导建立海浪仪制作和标定实验室,与中科院的有关所合作,开展海浪观测仪和波谱仪等研制;和海军多次协商,在当时还是海防前线的青岛地区一个小岛上合作建立了海浪观测台,进行海底和海面的波浪观测,测量未受阻碍的由西太平洋台风引发并传到本海区的涌浪先头波;查阅最新文献,分析观测资料,研究海浪预报理论;扩大与苏联、欧洲及国内的学术交流;筹划在浙江舟山群岛朱家尖新建海浪台;指导中国沿海海浪折射图绘制等等。到1958年,已获得多方面的科研成果,为日后的海洋环境预报打下了基础。

  赵先生为我国海浪预报研究作出了开创性、奠基性的重要贡献。现在,每当我在电视上看到海浪预报节目时,总是很自然地想起赵先生领导我们搞海浪预报研究时忙碌工作的情景,想起他经常教育青年人如何搞好科研的情景,想起他在青岛海浪台和战士、学生们一同吃二米饭(小米、大米)的高兴情景,想起因学生见他头发早白而过高猜测他年龄引起他开心笑了的情景,对这些情景,至今我们还记忆犹新。

  台风中心和移动路径的预报研究

  1953年,赵先生指出:“海上风暴和台风是威胁海上交通、水产采集和人民生命财产的自然灾害,我们除了利用海上岛屿,船舶的气象记载或者用飞机出海探测外,还可以利用沿海海浪的观测和分析,预测风暴的中心和它们移动的路径。”解放初期,国外海洋气象信息对我国实施封锁,影响我国台风预报的及时和准确性,为了打破封锁,提高台风预报精度,赵先生根据当时美国、苏联研究海浪的最新进展,与海军合作,选定在青岛地区小麦岛海面宽阔的地方,在海底几十米深处安装海浪自记仪,测量涌浪的先头波,这种先头波比风暴产生的涌浪波幅低很多,是周期很大的长波,用目测看不见,传播速度比涌浪快2倍,即它传播在风暴所产生的波峰前面,用海浪自记仪观测的资料和波谱仪分析的结果,可在台风产生的涌浪到达海岸前约一昼夜时间内预报出风暴中心,这既是海上台风预报新方法的研究,也是一种有重要意义的探索。

  此外,1956年,赵先生任国务院《十二年科学规划》委员会气象组组长、海洋组组长,他组织海洋学家拟定了海洋科学规划以及1956年和1957年进行同步观测计划,他担任同步观测组组长,实施了组织领导,对我国海洋科学的发展起了先导作用。

  赵九章对我国海浪研究的主要贡献

  (1)为了国民经济和国防建设的需要,开创我国海浪和台风中心预报研究,建立了中科院、海军、民用部门的紧密合作关系,培养出科技骨干,使科研可持续性发展,为海洋环境预报打下了基础。

  (2)研制成功海底波浪自记仪、波谱分析仪、岸用光学测波仪、表面波自记仪。开始研制了海洋自动遥测漂浮站。

  (3)在青岛建立了我国第一个海浪观测台,积累了大量实测资料。在舟山群岛建立了临时观测站,南北两站同时作海底波浪自记仪观测。

  (4)在目测试验基础上,编制出我国第一套海浪目测规范。利用多年目测数据,制定了适合我国广阔大陆架的海浪预报图表。

  (5)研究了海浪生成、传播、预报理论,绘制了中国沿海的海浪折射图,统计、研究了海浪大小分布结构,提供了海浪和台风中心预报的基本条件。

  (6)利用青岛海军观象台的气象资料和天气预报结果,试验了观象台海区的风成浪预报,验证结果良好。

  (7)对青岛、舟山两台站的自记仪资料进行了波谱分析,结合天气图、折射图、海浪波谱,作了由先头涌浪预报台风中心的分析研究。

  (8)组织海洋学家拟定了海洋科学规划,领导了1956年、1957年海洋同步观测,对我国海洋科学发展和海洋普查起了先导作用。

  来源:《科学时报》 2007年10月15日

2008年06月20日 08:06:49  清华新闻网

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