【中国自然资源报】潜心研究风暴潮 且思且行且传道
来源:中国海洋大学 时间:2024-12-27 03:14:03
2024年12月25日出版的《中国自然资源报》“海洋版” 今年,多场风暴潮,使我国多地发生海水倒灌现象,次数远超近十年同期水平。10月下旬,在渤海沿岸,1米左右的异常增水持续时间超过20小时,不少居民房屋被淹;11月17日,浙江宁波、舟山多地出现海水倒灌;11月18日,广东汕尾陆丰多地发生海水倒灌;11月19日,广西北海市区多条街道出现海水倒灌……“风暴潮”这一海洋灾害再次进入公众视野,引发人们的重视。 在我国海洋学界,有一位数十年如一日潜心研究风暴潮,培养海洋人才,为国家防灾减灾服务的科学家,他就是我国风暴潮研究的开拓者之一、我国环境海洋学学位点的主要创建人、中国科学院院士、中国海洋大学教授冯士筰。 我国的风暴潮研究始于20世纪70年代初期,冯士筰是率先在这一领域进行探索的科学家之一。他提出了超浅海风暴潮理论,承担了国家“七五”“八五”科技攻关项目中关于“风暴潮数值预报研究”的工作,主持研制了我国第一代和第二代风暴潮数值预报产品,荣获国家自然科学奖三等奖,出版了国内外第一部系统论述风暴潮理论及其预报方法的专著《风暴潮导论》,荣获全国优秀科技图书奖一等奖。“入海”之路 青年时期,和那个时代的许多年轻人一样,冯士筰最大的梦想是进入航天领域,研究火箭和导弹。然而,命运却指引他走上了一条“入海”之路。 1962年秋,冯士筰从清华大学工程力学数学系流体力学专业毕业后,被分配到青岛进入山东海洋学院(今中国海洋大学)海洋学系任教。谈起走上物理海洋研究的这段往事,冯士筰总是微笑着说:“这就叫缘分,也是歪打正着,要不然我也不能进入风暴潮研究领域,更不要说为物理海洋学科发展作贡献了。”工作后,冯士筰经常挑灯夜读,加紧弥补海洋知识的不足,使自己尽快进入新研究领域。深夜,学校单身教工宿舍楼总有一处房间依然灯火通明,见证了冯士筰迈入蔚蓝色海洋科学领域的决心。 对于前人研究,冯士筰秉承着“尊敬甚至崇拜权威,但不迷信权威”的创新精神,批判地继承和发展。1964年,冯士筰在深入研究世界著名物理海洋学家沃尔特•曼可提出的风生环流模型的基础上,建立了大洋风生-热盐环流模型。1966年,他基本形成了具有独到见解的海洋动力学学术思想基础。挑战风暴潮 1970年,为确保沿海居民生产生活安全,周恩来总理提议国家海洋局对相关自然灾害展开研究。彼时,风暴潮作为海洋灾害之首,曾给国家造成数十亿元的损失。 西方国家早在20世纪20至30年代便已启动风暴潮研究与预报工作,而在当时的国内,风暴潮研究领域仍是一片空白。在这场探索未知的征程中,冯士筰响应国家号召,成为了先行者。 为了获得风暴潮的第一手资料,冯士筰和合作者进行了两次环渤海实地考察,足迹遍及山东省、河北省、天津市和辽宁省的40多个县市,行程达4000多千米,其中2000多千米是徒步跋涉。他们走村串户向渔民、农民和盐民了解风暴潮的一般常识,走访地方政府,查阅当地县志关于风暴潮的历史记载,到水利部门和验潮站搜集风暴潮的有关数据......这段艰苦的考察历程,让他们获得了中国第一批关于风暴潮的珍贵资料,并在此基础上提出了风暴潮预报的经验方法。 冯士筰深知,要从本质上认识和解决风暴潮问题,必须建立风暴潮的动力学理论。特别是环渤海地区风暴潮与中低纬海区夏秋季台风潮不同,在温带气旋特别是寒潮大风作用下仍可以发生风暴潮,而且由于其极浅水深造成惯性效应和对流非线性效应较弱,风暴潮规律不同于其他海区。他花了近4年时间,系统地分析和研究了风暴潮的概念、理论和数值预报的动力模型,大胆创立了与众不同的超浅海风暴潮理论。1975年,冯士筰与合作者发表了首篇论文,详细论述了风暴潮理论和超浅海风暴潮动力学模型。1982年,冯士筰与秦曾灏、孙文心等人关于风暴潮的研究成果获得了国家自然科学奖三等奖。 1974年,冯士筰首次开设“风暴潮”专业课,教材中大部分内容都是他个人理论研究的成果。这些成果经过不断充实和完善,在1982年结集为《风暴潮导论》,这是世界上第一部系统论述风暴潮理论和预报方法的专著,荣获全国优秀科技图书奖一等奖。至此,冯士筰已被公认为我国知名的风暴潮研究专家。矢志科技攻关 20世纪80年代,随着“科教兴国”“科教兴海”战略的推进,国家启动了众多重大科技攻关项目。 1985年,山东海洋学院参与了国家“七五”重大科技攻关项目“海洋环境数值预报”研究。这是改革开放以来,山东海洋学院首次参加国家重大科技攻关项目,而研制海洋环境数值预报产品,在我国更是首次。冯士筰在这一项目中担任了“(北方)风暴潮数值预报研究”专题组长,这是一个机遇,更是一个挑战。 风暴潮研究归根结底要做出数值预报并实现业务化。在这之前,冯士筰和团队早已建立了风暴潮动力-数值预报模型,并做过一些数值模拟和试验,可谓“万事俱备,只欠东风”。在这次课题研究的基础上,冯士筰和团队实现了数值预报及其业务化,最终获得了国家“七五”科技攻关重大成果奖。 在“八五”科技攻关期间,山东海洋学院牵头负责风暴潮研究专题,冯士筰带领团队在“风暴潮客观分析、四维同化和数值预报产品的研究”方面取得了显著成果。与“七五”相比,课题范围已扩大到包括风暴潮和天文潮非线性耦合增水预报,以及淹水范围的漫滩预报。当时英国和美国数值预报的功能仅分别具有前者和后者。该专题通过了国家验收,并被鉴定为“达到国际先进水平”。 在“九五”科技攻关启动时,冯士筰担任“海洋环境数值预报产品研制”课题组组长,和汪景庸教授、孙文心教授组织实施科技攻关。历经15年攻坚克难,我国的海洋环境数值预报研究水平终于和国际接轨。科技攻关的过程也是育人的时机,课题在取得系列风暴潮研究成果的同时,也培养了大量专业人才,为国家海洋预报事业积累了一笔宝贵的人才资源。 经历了这段人生中最忙碌、出成果最多的“激情燃烧的岁月”,冯士筰不仅亲历并见证了海洋科教事业的蓬勃发展,更用自己的实际行动诠释了科学家精神与担当。他的研究成果不仅为中国风暴潮研究领域的发展作出了重要贡献,更为世界风暴潮研究提供了宝贵的经验和启示。奉献海洋教育 谈起自己的科教生涯,冯士筰总是说:“我遇到了许多好老师、好前辈,像赫崇本先生、文圣常先生等,正是在他们的言传身教下,我才会走到今天。” 冯士筰出生于天津的教育世家。早年,其祖父冯熙敏、伯祖冯熙运弃商任教于北洋大学。家族中从事教育工作者近70人,山东省政府曾授予冯家“山东省优秀教育世家”的殊荣。 在这样的家学渊源和师恩感召下,冯士筰深知教育的力量,也明白自己肩负的使命。于是,他默默地在海洋教育的广阔天地里辛勤耕耘,这一坚守便是60余载悠悠岁月...... 冯士筰率先开设了风暴潮专业课程,并于1984年建立浅海动力学研究室,开设了该方向从本科到硕士、博士研究生的课程体系。他带领着学生们探索海洋的奥秘,花时间与学生们一起推导公式、推敲概念、撰写专著,为他们打开了一扇通往海洋科学的大门。 冯士筰常常勉励搞科研的师生,只有能够静下心做学问的人才能在科研这条路上越走越远。他说,做学问或者说是搞科研,只要能深入进去,就能激发起兴趣将工作做到底。 1990年,中国海洋大学在国务院学位委员会的批准下,增设了全国首个环境海洋学博士点,冯士筰成为当时全国唯一的环境海洋学博士生导师,培养出物理海洋学及环境海洋学的博士、硕士近百名。从这里毕业的许多学生已成为各领域的佼佼者,他们在服务海洋强国建设的道路上担使命、展才华、作贡献。 冯士筰与合作者共同主编了面向21世纪的国家级重点教材《海洋科学导论》,该教材荣获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖。他的教学成果“面向二十一世纪海洋科学专业的教学改革与实践”及“海洋科学类专业人才培养模式的改革与实践”,分别于2000年和2005年荣获国家级教学成果二等奖。 2017年,在从教五十五周年之际,80岁高龄的冯士筰为中国海洋大学师生作了一场题为《什么是风暴潮和浅海环流——方程美学之魅力》的学术报告。先生讲得详细,大家听得认真,已为人师的学生们说:“好像又回到了当年的课堂。” 工作之余,冯士筰喜欢写写诗、吟吟词,常与学生以诗词为媒,抒发胸臆。他曾设计过一对木质书签,赠送给自己的学生们,书签正面为郑板桥的诗句“删繁就简三秋树,领异标新二月花”和他自撰的“海纳百川连天碧,春含二月育桃红”。优美的诗词,蕴含着他一直以来对治学的坚守和育人的情怀。新闻链接:【中国自然资源报】潜心研究风暴潮 且思且行且传道——记中国科学院院士、中国海洋大学教授冯士筰(《中国自然资源报》2024年12月25日5版海洋)