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揣測“天意”的人:丁一匯與團隊曾預測1998年洪水
北京已經創(chuàng)下新紀錄——連續(xù)115天無有效降水(0.1毫米以上降水)。在有記錄可查的歷史上,這是時間最長的一次,北京從來沒有這么干過。
人們調侃“北京人要去南方看雪”。中央氣象臺的專家表示,這是因為目前冷空氣占主要地位,暖濕氣流上不來?!斑@個解釋并不本質。”中國工程院院士、中國氣象局氣候變化特別顧問丁一匯告訴中國青年報·中青在線記者,“要聯(lián)系更大的氣候背景?!?/p>
在位于中國氣象局的辦公室里,這位80歲的老人從幾摞半人高的紙堆中,抽出一份日本氣象廳發(fā)布的全球海水溫度圖,詳細解釋造成北京“無雪之冬”的原因。
過去50多年,他每天都和這些畫著紅綠線的地圖打交道。圖上一個不起眼的小氣旋,可能幾個月后就變成會造成數百億元直接經濟損失的臺風。
丁一匯和他的團隊曾成功預測1998年夏天席卷整個長江流域的洪水,也見過持續(xù)兩個月的干旱致上千萬人飲水困難、數十萬公頃作物絕收,“能做的只有提前預報,降低損失”。他給國家主席、國務院總理講氣象預測,環(huán)保部等國家部委至今每個月都請他參加座談會。
他更為人熟知的身份,是中國科學院大學(下文簡稱“國科大”)的老師。從1978年中科院研究生院建校至今,他一直講授氣象類專業(yè)研究生必修核心課《高等氣象學》。在教育部第四輪學科評估中,國科大的大氣科學獲評A+。當年坐在教室里聽課的學生,已經有5人成為兩院院士,還有人獲得有氣象學界諾貝爾獎之稱的Rossby獎章。
小到城市一角的晴雨變化,大到整塊大陸的季風氣候,乃至全球變暖或地球進入小冰期的大趨勢,都是丁一匯關心的事情。
他揣摩大半生的,是最難以揣摩的“天意”。
“泄洪、炸壩還是保堤?預報容不得一點差錯”
許多年后,面對氣候預測室最先進的超級計算機,丁一匯總會想起上報特大洪水預測結果的那個下午。
那是1998年4月,汛期還沒到,丁一匯和同事在國家防汛抗旱總指揮部(下文簡稱“防總”)第一次全體會議上,向時任國務院副總理溫家寶提出,長江流域極可能發(fā)生類似1954年的特大洪水。
經過討論,防總對這個判斷表示認可,丁一匯也被時任國家主席江澤民請到釣魚臺國賓館,當面做匯報。
雨要來了。
在之后的幾個月里,中央氣象臺預報員時刻接收著全國2000多個觀測站上傳的資料。他們不時將天氣圖放大、激烈討論,打往各省氣象臺討論雨情的電話沒停過。老預報員一邊參考天氣圖,一邊分析計算結果,最終畫出一個“圈”,對下雨的地點和雨量作出判斷。
當時的氣象預測遠不如現(xiàn)在可靠,討論時,甚至需要預報員伏在雨量板上手繪降雨圖,再投影出來。
這場讓全國五分之一人口受災的特大洪水被丁一匯寫入課件。近年來,每講到此處,階梯教室里的上百名學生總是格外認真。根據他們轉述,“見慣了風雨”的丁老師用6頁課件講述他親歷的這段歷史。
最驚險的時刻是1998年8月6日,當時,荊江大壩隨時可能決堤,炸藥已經埋好,分洪區(qū)也疏散了。憑借準確的雨量預報,防總決定守堤,最終安全度過洪峰?!笆切购?、炸壩還是保堤?預報容不得一點差錯?!倍∫粎R總是這樣強調。
他的講義變得越來越厚。2008年的雪災、2012年北京暴雨等災害被寫進教材。學生會提起當時學校連夜通知停課,或是因為交通癱瘓,在雨里跋涉數小時才回到家。
剛走進《高等氣象學》課堂的年輕人大多想不到,講臺上聲音洪亮、思路清晰的老爺子已經80歲高齡。學生趙寅偶然看到系所大樓里的一塊展板,才知道這門課丁老師教了40年。
一年兩個學期,每周兩次,丁一匯從來沒有因為身體不適或忙碌而告假。上課的學生有氣象專業(yè)的,也有學習海洋、農業(yè)、地質等相關專業(yè)的,還有從氣象局、地方氣象臺來的。丁一匯希望更多人知道,“氣象預測不是測測溫度、看看云,而是依靠嚴密的數理計算”。
根據中國氣象學會2014年的調查,截至當時,超過三分之一的中國氣象預報員對預報技術毫無認識?!斑B預報員都不懂,公眾更無法知道天氣預報的不確定性來自何處。我們不可能實現(xiàn)預報完全準確,只能盡可能逼近真實結果?!倍∫粎R說。
上大學前,趙寅和多數同學一樣,對這個學科全部的理解僅限于新聞聯(lián)播后的那個電視節(jié)目。在丁一匯的課堂上,她才知道,前輩為了將天氣預報準確率提高1%,要付出多少努力。她也了解到不少氣象災難,如1975年河南大水災。人們直到第二天才知道,兩個大水庫發(fā)生了垮壩。根據當時的報告,河南省全省死亡人數2.6萬人。
“如果能提前預報那場暴雨,損失會小得多?!倍∫粎R在課上一字一頓地說。
趙寅覺得,能夠探索自然本質的規(guī)律挺幸福的,“雖然只是從一個很小的角度”。
為坐在談判桌上的人輸送武器彈藥
40年里,《高等氣象學》的上課地點隨中科院校址的變化搬動了三次。丁一匯不用再像上世紀70年代時那樣,將厚厚一卷用毛筆寫的教學圖,費力釘在黑板上,或是為一節(jié)課,瞇著眼睛寫50張投影用的透明膠板。
他編寫的教材被臺灣、新加坡等亞洲國家氣象專業(yè)作為主教材使用。在國內,書總是一再版就脫銷,學校只能給學生油印。
丁一匯每學期都重新編寫課件,加入學生常提的問題,刪去過時的研究結果,改動能達到10%。有一塊內容始終不變:氣象學曲折的發(fā)展史。面對每一屆學生,丁一匯都要講這一課,盡管氣象預測已經摒棄原來“估計”的做法,完全靠“算”。
“開這門課,就是因為葉篤正先生的鼓勵。他希望我把過去的三門課程合成一門課來講,讓理論、觀測、計算能有機地統(tǒng)一?!倍∫粎R說。他還會在課上鄭重地介紹謝義炳、陶詩言等。
新中國成立后,包括他們在內的一批氣象學家放棄了在國外剛剛起步的事業(yè),選擇回國?!笆撬麄儼阎袊臍庀髮W科帶到現(xiàn)代。”丁一匯說,過去中國的氣象學科屬于地理學,他們?yōu)槠渥⑷胗嬎愕乃枷搿?/p>
老人在很多場合提起這些前輩,希望他們的故事能在人們的記憶中盡可能停得久一點。
丁一匯每周準時出現(xiàn)在教室里。他偶爾會提到“前幾天開展的南海季風試驗”,或是講起在國家氣候中心帶領七百多位科學家研究新的預報系統(tǒng)。
上世紀90年代,中國還沒有研究氣候的業(yè)務部門,包括丁一匯在內的十多名科學家聯(lián)名向時任國務院副總理朱镕基上書,才成立國家氣候中心,丁一匯是第一位主任。
花了5年時間,我國第一代氣候預測模型終于“能用了”。中國氣象學科的研究走向“現(xiàn)代”。氣象預報員不必再聽著廣播里大段的學術詞匯,對著昏暗的光線,在氣象圖上畫滿密密麻麻的紅線、綠線和紫線,預測未來的天氣走向。
過去,國際上不認可中國的季風,認為那是印度季風的一個延伸。南海季風試驗成功后,氣象學界才認識到它對整個東亞國家雨帶和雨季的影響。
1996年,丁一匯任政府間氣候變化委員會(IPCC)第一工作組主席。這是人類對自己居住的環(huán)境進行氣候變化評估的組織,第一工作組負責的是科學問題,“我們選擇第一工作組,是希望把問題弄清楚,當時也有實力研究問題了?!?/p>
1990年以前,中國還是IPCC的受援助國,連往返的差旅費都由別人贊助,組織會議、發(fā)言的都是西方國家。
那時,美國已經完全用計算機處理氣象數據,進行定量計算,自動完成預報。中國還處在人工階段,表格圖紙是手繪的,統(tǒng)計是人工計算的,最多用上手搖的計算機,結果還得人工分析。
形成氣候變化評估報告是最艱難的。氣候變化的原因不存在爭議,但各國在治理問題上很難達成一致。發(fā)達國家不認為自己要為氣候變化負責,發(fā)展中國家希望少減排一些。
丁一匯所在的中國氣候變化專家委員會被譽為“為坐在談判桌上的人輸送武器彈藥的人”。中國領導人參加世界氣候大會、中國參與《巴黎協(xié)定》制定,背后都依靠這群人提供技術支持。
“難得很啊,三次才報對兩次”
讀大學時,丁一匯差點因為色弱從北京大學物理系退學。他堅持要學氣象學,在學校“賴”了一個多月,后來通過副系主任謝義炳的特殊考核才留下。
他本想研究臺風,但為了幫助剛起步的空軍事業(yè),他研究過導彈飛行的大氣平流層。文革伊始,從日本、韓國飄來很多探測中國情報的氣球,軍方需要預測飛行物的軌跡,他又開始做高空風預報。1975年河南水災后,他被安排研究暴雨災害,“總算和臺風接近點了”。
丁一匯得過國家自然科學二、三獎,國家科技進步一、二等獎,世界氣象組織杰出工作成就獎……但他只關心氣候預報系統(tǒng)的建設?;私?0年,他才將準確率提高5%。
“難得很啊,三次才報對兩次?!倍∫粎R感慨。他記得1999年預測錯了雨帶,耽誤了幾天防汛工作。
20年過去了,中國氣象預報系統(tǒng)的準確率已經達到70%以上,霧霾被列入預報的范圍,人們甚至可以預測氣象與生態(tài)圈、地質活動的相互作用。丁一匯能根據云圖預測半個月內的空氣狀況,林業(yè)部會向他了解森林防火的形勢,發(fā)改委還專門成立了應對氣候變化司。
預報員只需要坐在電腦前,就可以跟全國4萬多個觀測站點和各級氣象臺視頻會商,實時查閱數據資料。他們不用需要手繪降雨圈。計算機輸入數據后,能計算出雨帶的位置和雨量,精確度可以控制在5公里之內。
過去,人們只能從電視和廣播中聽到未來3天的天氣預報?,F(xiàn)在打開手機App,就能看到周邊3小時的云圖,中國的天氣預測可靠時間也延長到7天。
丁一匯曾在一次會議上碰到國科大丁仲禮校長,對方說:“老丁,這門課你想講到什么時候,就講到什么時候?!倍∫粎R表示,《高等氣象學》遲早得交到下一代人手里。他嘗試過培養(yǎng)“接班人”,但不少優(yōu)秀學生都選擇到國外大學讀書、任教。
“這門課太深太廣,很難有人對各個方向都精通?!痹谒劾?,年輕一代預報員還需要歷練,有時看到中央電視臺的天氣預報思路有問題,他還忍不住和家人念叨。
半個多世紀前,20歲的丁一匯好奇“臺風怎么從一個很弱的小渦旋,發(fā)展成破壞力那么強的東西”。在揣摩“天意”半個多世紀后,造訪人間的陰晴雨雪成了他最熟悉的“朋友”。
“預報員大多忽略了一件事,今年是拉尼娜年,北京會一直刮干燥的北風,所以降水很少。另一個結果是,今年冬天,北京的空氣質量很好?!痹诓稍L的結尾,丁一匯笑著向中國青年報·中青在線記者解釋。
陽光透過辦公室的玻璃照進來,窗外晴空萬里,只聽得到陣陣風聲。沒有一點下雪的跡象。記者 王嘉興
編輯:周佳佳
關鍵詞:丁一 預測 預報 中國