在中國的氣象科技史上,陳菊英研究員是一位舉足輕重的人物,她為我國氣象科技事業的發展做出了卓越的貢獻。在40多年的氣象科研生涯中,她感悟到:“只有堅持自主創新,才能取得事業上的成功!”在她的人生信條里,不奢求大富大貴,她只希望有一個發揮自己才能的平臺。一個報效祖國和人民的赤子情懷常涌蕩在心中,牽動著她40多年為之拼搏的氣象人生。我們通過對她的采訪,了解到她事業的成功是與40多年鍥而不舍的拼搏和堅持不斷創新是分不開的。(以下記者簡稱“記”;陳菊英簡稱為“陳”)。
記:陳老師,據我們了解,你苦難的童年和勤學苦讀的中學和大學,造就了你40多年如一日地為氣象事業艱辛拼搏、不斷進取、以苦為樂的人生觀。你如今是一位氣象科技專家,在人生旅途中你是如何華麗轉身的?
陳:我是江蘇省常州市新北區(原武進縣)新橋鎮馬鞍橋村陳家塘人。我在童年時代就失去了父親,在小學和初中就讀期間,與小弟相依為命。那時候,我既是學生、是家長,也是“小農民”,堅持農耕就讀兩不誤的自力更生道路。我的母親與繼父在大忙時節就回來幫我做一些比較繁重的農活。母親的堅強、勤奮和吃苦耐勞的精神滲透到我的一生,使我從小就養成了熱愛勞動和刻苦學習的好習慣。記得我那時候經常早晚到田間干活,白天到學校上課,夜晚才有空獨立完成老師布置的作業。1957年初中畢業后考入常州市方輝女子高中,因為離家太遠只好在校寄宿。半年后,我為了省去家鄉人民和學校共同資助的每月8元寄宿費,于1958年2月就轉入常州東郊四中走讀,住在繼父的家里,每天要走7里路才能到校,早晚還要參加農業勞動。1960年,我高中畢業考入南京大學氣象系,讀的是高層大氣物理專業,前三年到數學系和物理系學讀的是基礎理論課程,期間國家遭遇了三年困難就調整了教學計劃,將高層大氣物理專業轉為氣候專業,1965年7月畢業。5年大學的勤學苦讀歷程,為我后來的科研人生打下了堅實的理論基礎和活躍的科研思維。同年8月,我到中央氣象臺工作至1988年底,曾擔任長期預報組副組長,負責長期天氣預報服務和科研工作;1989年至2010年在中國氣象科學研究院氣候研究中心和災害天氣國家重點實驗室工作,從事氣候(特別是旱澇)的變化特征、成因、機理和預測預報技術方法研究,一直是研究課題組組長。其中,1995~2001年曾兼任中國氣象科學研究院汛期服務專家組及中試室負責人和中國氣象局“重大天氣氣候聯合服務專家組”副組長。2010年7月,到中國氣象局華風集團公司的下屬科技開發公司兼任項目負責人和高級顧問。
從1990年開始,我曾先后兼任山西省和吉林省水文總站的洪水預報方法研究課題技術顧問(指導和幫助他們完成了洪水預報方法研究課題,向他們傳授了有關成果的應用技術)、湖北省氣象局九五重中之重課題“短期氣候預測方法研究”的技術顧問(向他們提供了尋找短期氣候預測物理因子的關鍵技術和研制預測方法的技術經驗)、中國科協第一屆和第二屆“減輕自然災害白皮書專家組”專家;現兼任中國科學家論壇副理事長、防災科技學院學報編委、中國科技成果管理和研究雜志編委、全國科監委行業發展戰略專業委員會委員、中國地球物理學會會員及北京氣象學會會員等。
記:你撰寫并出版了多部專著作和著作,請你給我們介紹一下已出版的專著和著作,對于促進我國氣象科技事業的發展有哪些積極意義?
陳:我花了10年的艱辛努力才完成了自主創新成果專著:《中國旱澇的分析和長期預報研究》(48.9萬字),1991年2月由中國農業出版社精裝出版后,得到了廣大讀者和專家的好評、應用和參考,獲得了中國氣象局科技進步三等獎。1994年通過了國家科學技術委員會(SSTCC)專家組的評審并被確認具有廣泛性、科學性、成熟性而列入了國家科學技術研究成果(國家科技成果登記號:940604,分類號:P426.616 P456.6 ),國家科學技術委員會給我頒發了“國家科學技術成果完成者證書”,并在1994年6月SSTCC成果公報(第88頁)上給予了書面評價:“該成果對我國降水的時空變化規律、特征、變率、集中強度和大旱大澇的成因進行了統計分析和研究論述;對分布在我國七大江河流域的14個主要農業區域的雨季起迄旬次、歷年旱澇分布時段、集中強度和對旱澇有影響的海洋、天文、大氣、氣象要素、天氣諺語等方面的物理因子進行了全面深入的統計分析研究,并創建了一整套各區域旱澇、夏季雨帶類型、厄爾尼諾事件的綜合各種高相關物理因子的預測模型,使旱澇分級預報準確率達到70%~80%,為我國防災減災作出了重大貢獻?!蔽业膶V吨袊禎车姆治龊烷L期天氣預報研究》,因廣大讀者的需求,又于2010年11月由中國氣象出版社再版了修訂本(56萬字)。
專著《海灤河流域汛期旱澇規律成因和預測研究》(22.6萬字),1991年9月由中國氣象出版社出版后,在海灤河流域的河北、河南、山東、山西、遼寧、內蒙古六?。▍^)和天津、北京兩市的氣象、水利、防汛、抗旱等有關部門,得到了廣泛的應用和參考,取得了巨大的社會效益和顯著的經濟效益,獲得了海河水利委員會科技進步三等獎。
主編(也是主寫)著作:《短期氣候變化特征成因和預測物理方法研究》(15.4萬字),獲得了中國氣象科學研究院科技進步二等獎,與項目組其他三個課題一起獲得了中國氣象局科技進步三等獎。
在1967~1975年期間,我在當時領導的安排下,曾到河北、江蘇、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、福建、浙江等?。▍^)的許多農村收集天氣諺語,回到北京后又用器測資料對收集來的天氣諺語進行考核驗證,再進行編寫,最后與同事合作編著了應用科普作品:《天氣諺語在長期天氣預報中的應用》(9.8萬字),在1976年由中國科學出版社出版,1980年被全國科普委員會評為優秀科普作品,1982年再版,是氣象科普書籍中發行量最大的一本書。
創新成果專著——《中國旱澇的機理分析和長期預報技術研究》(41萬字),2010年11月由中國氣象出版社首次出版,在該專著內揭示了系列性創新成果。
記:請你談談你所從事的氣象科研情況。
陳:我和我的助手及課題合作者共承擔和完成了16個研究課題:承擔和完成了國家項目中的4個研究課題、中國氣象局重點項目中的2個研究課題、部門委托7個課題和自選2個課題及1個協作課題(與國家天文臺協作)。研究出了大量既有理論科學意義又有實際應用價值的科技成果。
我首先談一下承擔和完成了中國氣象局重點項目中的兩個課題:
在中央氣象局的“七五”重點項目中負責《北半球中高緯度阻塞高壓的定義及其影響》專題,取得的科技成果是經過對1951~1989年期間456張大氣環流圖的反復研究,確定了北半球中高緯度阻塞的定義,計算出了北半球5個分區的歷年各月阻塞形勢強度指數,揭示了北半球中高緯阻塞形勢對中國冷暖和旱澇的影響關系。
在中國氣象局的“九五”預研究重點項目中 主持并與同事一起完成了一個課題, 該課題研究成果由本人主編(也是主寫)并由中國氣象出版社出版了一部《短期氣候變化特征成因和預測物理方法研究》著作(15.4萬字)。該成果在1996年2月14日單獨通過了專家組驗收。專家組驗收意見是:“該課題是中國氣象局重點項目《短期氣候預測理論和方法研究》的第四個課題。針對短期氣候變化的復雜性從天氣學、天文學、海洋學、統計學等不同學科和領域對短期氣候變化的近期成因和前期成因進行了研究和揭示。重點對我國夏季主要多雨帶和同期氣溫、汛期旱澇和四季冷暖的分布特征、變化規律進行了研究,得到了若干對短期氣候的預測有重要意義的規律。
同時,對大氣環流、ENSO、天體運動、火山爆發等物理因素對我國主要地區的夏季旱澇的影響關系進行了大量的研究和探討,得到了不少我國中東部夏季雨帶和旱澇的重要預報物理因子,并研制出了綜合性預報物理模型。根據本課題要求,每年利用研究成果做出汛期旱澇預報,參加了全國汛期預報會,初步取得了良好的實際預報效果。
專家組一致認為該課題在經費少工作量和難度都較大的條件下,很好地完成了原合同目標,歸檔資料齊全,經費使用得當,該課題設置必要,一致同意驗收合格。該課題成果在中國氣象科學研究院獲得了科技進步二等獎(本人排名第一)。該課題成果與項目成果一起通過了專家組鑒定,又與項目組成果一起獲得了中國氣象局科技進步三等獎(本人排名第五)。
承擔和完成了國家項目中的4個研究課題:
在85-913-02課題中擔任副組長,取得的研究成果是:《厄爾尼諾事件的歷史氣候特征及其對天體物理周期的響應》、《近500多年華北和長江中下游兩區域旱澇分布規律及其特征對比研究》和《未來50年中國區域旱澇預測物理方法和結果》,以三篇論文(共30頁)的形式發表在1996年出版的《氣候變化規律及其數值模擬》著作中。該課題研究成果與85-913項目一起通過了驗收和鑒定,該項目獲得了國家科技進步二等獎。
在九五重中之重項目中主持和完成了96-908-04-04-01子專題任務(本人是該子專題負責人)和96-908-03-02-01子專題任務(受該子專題負責人的委托),前一個子課題研究成果為論文《近50年來ENSO的冷暖事件評定及其對夏季雨型的滯后效應》和有關計算程序及軟件;后一個子專題取得的成果是:《1954~1996年黃淮海河長江四大流域全年各月降水和旱澇的分型及其分布特征的診斷分析》課題成果技術報告(共46頁),在水科學進展等核心刊物上發表了三篇論文 。該成果與專題成果一起在水利部獲得了“大禹”三等獎 ;這兩個子專課題研究成果和課題組成果一起通過了驗收和鑒定,又與項目成果獲得了國家科技進步一等獎(我對1998年汛期長江特大洪水的成功準確的預測及其創新科研成果,也為“九五”重中之重項目負責人獲得國家大獎做出了重要貢獻?。?/p>
在國家“973”項目中承擔和完成的G1998040908課題《引發暴雨的大尺度天氣系統物理模型,短期異常變動規律和機理研究》中,本人承擔該課題副組長,與課題組長一起主持和完成了課題任務。撰寫了一個課題成果技術報告,還在核心雜志上發表了多篇學術論文。在該課題中我們提供的成果是《歐亞夏季阻高短期變動的機理及對暴雨的影響—江淮流域強暴雨過程對阻高和副高逐日變化的響應關系》,包括長江流域強暴雨系統的時空分布類型、烏拉爾阻塞高壓在1971~2003年期間逐日強度的變化特征、近30年長江梅雨峰對烏山阻高逐日變化響應的物理統計模型、江淮流域大水年強暴雨過程對烏拉爾阻塞高壓逐日變化特征的響應、副高逐日變化對江淮流域強暴雨過程的影響和作用、阻高和副高對江淮流域暴雨過程的共同影響、結論——得到了6個對江淮流域致災性強暴雨過程預報有應用價值的論點。我們的課題成果單獨通過了項目專家組的驗收和鑒定后,交歸項目負責人與項目組成果一起獲得了國家科技進步二等獎。
記:半個世紀以來,鑒于你在氣象科研上所取得的卓越成就,你榮獲許多榮譽和獎勵,請你給介紹一下好嗎?
陳:(一)獲得司局級以上科技進步三等獎以上獎勵10個:
獲得10項司局級以上單位頒發的科技進步三等以上的獎勵,其中有4項是省部級科技進步獎:
1、中國氣象科學研究院頒發的科技進步二等獎2個(排名分別是獨一和第一);
2、中國氣象局頒發的科技進步獎2個(排名分別是獨一和第五);
3、天津市人民政府頒發的科技進步三等獎1個(排名第一);
4、吉林省科技委頒發的科技進步三等獎1個(排名第五);
5、華東電網頒發的科技進步一等獎1個(排名第一);
6、浙江省電力公司頒發的科技進步二等獎1個(排名第一);
7、海河水利委員會頒發的科技進步三等獎和一等獎各1個(排名分別是第一和第二)。
(二)獲得部級以上單位授予的榮譽稱號10次:
1、中國氣象局和總參氣象局聯合(兩局合并)授予的五好戰士(1次);
2、中國氣象局授予的汛期服務先進個人(2次);
3、國家科技部授予的98’全國科技界抗洪救災先進個人(1次);
4、中國氣象局授予的巾幗建功標兵(2次);
5、中央國家機關工委和婦聯聯合授予的巾幗建功標兵(2次);
6、中國氣象局授予的優秀共產黨員(1次);
7、中央國家機關工委授予的優秀共產黨員(1次)。
(三)獲得相關部門的書面表揚、肯定和好評:
本人的預測預報實績和服務工作也曾獲得國際減災十年委員會辦公室、華東電力管理局、浙江省電力局、長江水利委員會、海河水利委員會、淮河水利委員會等單位的書面表揚、肯定和好評。
(四)研究成果和預報業績被多家報刊報道,還被有關人物集收錄:
1、本人的創新科技成果和預報業績已被多家部級和國家級媒體報道:如《光明日報》、《新華日報》、《科技日報》、《CHINA DAILY》、《中國減災報》、《中國氣象報》等報刊都曾報道過;
2、主要成果和業績被多種媒體雜志刊登:如《中國科技獎勵》、 《科技成果管理與研究》、《中國科技財富》、《中國科技成果》、《科學中國人》、《高科技與產業化》、《中國畫報》等雜志刊登;
3、主要業績被相關人物集刊收錄:《中國科協減輕自然災害專家組簡介》、《科教興國》、《諾貝爾獎百人百年》、《影響中國的500位專家》、《邁向世界的中國科技》、《見證中國60年》、《東方之子 》、《中國報道》、《科學驕子》、《學術中國》、《共和國建設者檔案》等。
1、《1841—2006年北京降水變化特征和2008年奧運的空中水資源初探》學術論文被《發現》雜志社和中國管理科學研究院學術委員會共同評為“優秀論文一等獎”;
2、被授予由中國中外名人文化研究會和中華兩岸三地專家企業家聯合會共同頒發的“中華杰出貢獻愛國人士”榮譽稱號;
3、被授予由中國人士科學學會和中國老科協中國科學院分會與中外英才聯合會共同頒發的輝煌60年“有突出貢獻專家學者貢獻獎(終身成就貢獻獎)”。
記:作為一位氣象科研工作者,當你嘔心瀝血研究出來的科研成果,在實際生產中發揮不可估量的作用時,就是最大的獎勵。請你介紹一下,你從事的科研成果實際應用效果的案例。
陳:好的。
(一)自主創新科研成果在公益服務中的成功預報案例:自然災害的70%以上是氣象災害及其次生災害,氣象災害的主要成員是干旱和洪澇災害,干旱和洪澇災害主要是由降水的極端變化造成的。大洪水和重干旱每年會奪走我們國家數百上千人的生命和造成千億元以上的財產損失。如果能對極端降水做出準確成功的預測和預報,就能在大洪水和大干旱來臨之前做好防御工作,就能大大減輕或避免人民生命和財產的損失。但是極端降水是冷性和暖性大氣系統在特殊條件下相互作用造成的特殊結果,所以極端降水屬于具有較大成災性的小概率事件,因此極端降水的預測預報在全世界都是最需求又最困難的事情。
目前在世界各國的常用氣候預測方法和預報工具對降水的預報只能分兩級(相對多年平均值的偏多偏少),對極端降水的預測預報能力都較弱,尤其是對極端降水的月季年尺度的長期天氣預報(即短期氣候預報)是難中之難。
我們在40多年的氣候變化理論和實際預測技術緊密結合的研究過程中,對降水的高分辨(分4~6級)預測預報積累了系列性成果,對極端降水也取得了不少成功的預報技術經驗。我們建立了區域性降水的近百個預測物理模型,在海河流域10個分區、長江流域11個分區的汛期旱澇和浙江的5個大中小水庫流域的月季年降水量的預報實踐中取得了巨大的社會效益和顯著的經濟效益。
我們應用自主創新成果和自主創新預報物理模型對下列十多次極端降水造成的嚴重干旱與大洪水和特大洪水事件的預測預報取得了成功:1978年汛期江淮流域少雨干旱、1981年7月四川盆地大洪水、1982年汛期淮河流域大洪水、1985年和1986年汛期東北大洪水、1991年汛期江淮地區特大洪水、1993年汛期長江中下游和江南的洪澇、1994年汛期南方大洪水、1995年汛期長江大洪水、1996年汛期長江大洪水和海河8月大洪水、1998年汛期長江特大洪水、1999年6月太湖流域洪澇、2000年和2007年汛期淮河流域大洪水、2010年4~7月南方異常多雨和嚴重洪澇、華北和西北東部少雨干旱等。還有對新安江等水庫流域的特大月降水量的成功預報,例如預報1998年6月新安江流域平均降水量有500mm,實況是525mm等等。特別是在1998年1月下旬預報1998年長江有接近1954年的特大洪水以后,為了使1998年的特大洪水可能造成的損失減到最小,一直對不斷出現的異常前兆因子進行認真地監測和深入地分析,在1998年1月25日“中國氣象局專家組的春節天氣討論會”和2月19日的‘國際十年減災辦公室的“1998年重大自然災害預測討論會”上特別指出了“長江流域在今年汛期存在發生重大洪澇災害的可能性,并提出了對特大洪水預防的建議?!痹?998年3月31日至4月2日的全國汛期預報會商會上,多次堅持預報長江有特大洪水,并積極建議在旱澇示意圖上畫一個偏多5成圈,以便讓社會重視特大洪水所帶來的災害,在災害到來之前要積極做好防御準備,這個建議在全國汛期旱澇趨勢預報會商會上經過多次激烈的反復爭論,最終被大會技術組采納,在社會上取得了巨大的社會效益和經濟效益。而且我們還應用自主創新預報方法準確地預報了2008年8月8日北京奧運會開幕日、開幕時和24日閉幕日的天氣,每次預報都參加了中國氣象科學研究院和國家氣象中心有關奧運天氣的會商會發言,為國家科學決策奧運天氣預報服務提供了不同于常規天氣預報方法的創新性依據。
(二)協作單位應用我們的預報和預報技術方法取得的社會效益和經濟效益。
長江水利委員會水文局水文氣象預報處的應用證明:“多年來連續收到中國氣象局氣象科學研究院陳菊英研究員所做的長江流域汛期長期氣象預報,預報精度一直很高,進入90年代后,該同志曾準確預報1991年、1995年、1996年長江大水,特別是對1998年長江流域性大洪水的預報與實況一致,其準確、及時的預報,得到長江委及水文局領導首肯。特此證明?!保?999年4月)。
水利部海河水利委員會水文局對第二個研究成果的應用證明:“海河流域是洪澇災害與水資源短缺矛盾突出的地區,汛期旱澇和來水量的準確預測對制定防汛抗旱計劃和減災十分重要。水利部海河水利委員會水文局委托中國氣象科學研究院陳菊英教授(課題組長)主持研制的《海河流域汛期10區旱澇和潘岳兩水庫來水量預報物理模型》——協作課題研究成果,在降水預報中按照河流的水文徑流特點和當前的防汛抗旱形勢需要共選取了82個水文觀察站作為代表站,將海河流域分為9個分區和全區共10個區域,該預報物理模型是用前兆物理信息因子集成的,可操作性很強。該預報模型將每個區域的歷年旱澇強度分為4~6級,具有高分辨率特點;置信水平在0.01~0.001,具有高相關特點;對歷年各級旱澇的分離概率和總概率達到80%~100%,每級的相似概率達到70%~100%,具有高概率特點。
《海河流域汛期10區旱澇和潘岳兩水庫來水量預報物理模型》在2004年至2006年海河流域汛期業務預報中的應用效果較好,預報精度較高。該成果為海河流域水庫科學調度、防洪、供水、合理利用水資源提供了重要依據,具有很高的實用價值。特此證明?!保?007.1.11)。
記:請你談談你從事40多年氣象事業生涯中,最大的人生感悟是什么?
陳:我認為 只有堅持自主創新才能取得事業上的成功。人類是在幾千年不斷創新的過程中才逐步走向今天的科學文明世界,可以說人類沒有創新就不會有進步。對于一個國家來說,只有堅持不斷地自主創新才能保持可持續發展,自立于不敗之地,長期墨守成規就會落后挨打。對于一個行業來說,如果只依靠引進世界的先進技術,也只能在短期內得到一些發展,在核心技術上還是受制于人,永遠不能獨立地走向世界前列。對于月季年氣候變化特別是極端氣候變化的預測預報來說,在世界上還沒有一種先進的行之有效的方法可引。
在20世紀80年代后期,海歸們也引進了動力預報模式,這些動力模式對48小時短期天氣預報還較有效。但是在短期氣候預測領域中套用了近20年也沒有見到顯著成效。因為短期氣候變化受到錯綜復雜的大氣內部和外部的各種因素的影響,所以對它的預測及其困難,就是國際上不斷改進的較為先進的動力模式預報方法對短期氣候變化的預測成功率,也還沒有超過短期氣候自身的自然變化概率。
在那熱衷于出國淘金的年代,中國掀起了一股出國熱潮,氣象部門也不例外。我沒有動心,毅然放棄了去美國留學一年的大好機會,立足于本國安心撰寫自己的創新成果專著《中國旱澇的分析和長期預報研究》。該專著出版后受到了國內國際廣大讀者和專家的歡迎,收到了巨大的社會效益和顯著的經濟效益。在信息閉塞的年代,該專著對同行業的年輕接班人起到了積極的指導和參考作用。對氣候變化的成功預測可以積累經驗,但由于氣候在不斷地變化,對氣候變化的預測技術方法也要不斷地創新,才能對不斷出現的異常氣候事件的預測取得更多的成功。
記者手記:40多年來,陳菊英研究員在對氣候變化預測技術方法的研究和預報實踐緊密結合的過程,也是她不斷創新和不斷發現大自然秘密的過程。她之所以能夠在艱難的事業道路上取得一個又一個創新成果,就在于她心中始終裝著祖國和人民的利益,克服一個又一個困難堅持不斷地創新才取得的。
經過40多年的不斷探討研究和創新,經過千百個實際預報案例的應用檢驗,她終于創造出了一整套研制“區域性氣候變化的高分辨高概率可操作預測物理模型”的客觀技術路線和科學方法。