叶笃正

气象学家、中国科学院院士

叶笃正 (1916年2月21日-2013年10月16日), 又名叶平斋, 出生于 天津市 ,祖籍安徽安庆,1940年毕业于 国立西南联合大学 ,1943年获 浙江大学 硕士学位,1948年获 芝加哥大学 博士学位,系著名气象学家、 中国科学院院士 、芬兰科学院院士。曾任 中国科学院大气物理研究所 所长、名誉所长,中国科学院副院长、特邀顾问, 中国气象学会 理事长。

叶笃正是中国现代 气象学 的奠基人,中国大气物理学的创始人,全球气候变化研究的开拓者, 他长期从事气象学和 全球变化 科学研究,开创了 青藏高原 气象学,开拓了全球变化科学新领域,创立了大气 长波 能量频散理论、东亚 大气环流 和季节突变理论、大气运动的适应 尺度理论 、有序人类 活动理论 ,培养了一大批 大气科学 领域的领军型人才。

叶笃正系首位摘得 国际气象组织 (IMO)最高奖和 美国气象学会 荣誉会员两项殊荣的华人科学家。 2005年,叶笃正荣 中国“ 国家最高科学技术奖 ”; 2010年,国际编号第27895号 小行星 被永久命名为“叶笃正星”。

人物生平

早年经历

1916年2月21日,叶笃正出生在中国天津的一个名门望族,叶氏家族自高祖父一辈便世代为官,父亲叶崇质也曾官至 清朝 河道 道员 (秩同厅长),家人化用《 礼记·中庸 》“博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之”的千古名句,为其取名“笃正”。幼年的叶笃正,师从私塾先生张树龢;14岁入读 天津市南开中学 念初中,次年跳级升入 初中三年级 读书。

1935年秋,叶笃正以优异成绩考入 清华大学理学院 ,其间在叶笃廉等胞兄们的影响下,开始积极参与抗战救亡的爱国 学生运动 ,后经人介绍加入 中华民族解放先锋队 。 1937年, “七七事变” 爆发后,叶笃正随校迁至 国立长沙临时大学 学习,后又转入昆明 国立西南联合大学 读书。大学一年级时,在学长 钱三强 的点拨下,叶笃正弃学物理转修 气象学 专业。 1940年,时年24岁的叶笃正,成功考入 浙江大学 史地研究所,师从气象学家 涂长望 、物理学家 王淦昌 ,攻读大气学硕士学位。

海外求学

1943年,硕士毕业的叶笃正,受聘出任中央研究院气象研究所助理研究员。 1945年,叶笃正通过选拔考试赴美留学,师从 美国芝加哥 大学教授、气象学家 卡尔-古斯塔夫·罗斯贝 (Rossby)学习深造;三年后,叶笃正发表博士毕业论文《大气中的能量频散》,成功在罗斯贝(Rossby)所提 长波 理论的基础上,给出了大气平面Rossby波的能量频散理论,揭示了能量通过频散传播的过程,继而奠定了现代大气长波预报的理论基础,一时蜚声国际气象学界。

1948年,32岁的叶笃正博士毕业留校,开始担任导师罗斯贝(Rossby)的研究助理,并迅速成长为以罗斯贝(Rossby)为首的 芝加哥 学派 的重要成员。 两年后,在叶笃正的主导下, 美国 “夏威夷气候”研究项目取得突破性成果;他与 里尔 共同发表的“哈得来环流”论证文章,一时也在国际气象学界引发了不小波澜。

工作经历

1950年秋,叶笃正放弃美国开出的优厚待遇回国,随即出任 中国 科学院地球物理所副研究员、北京工作站主任,与 顾震潮 、 陶诗言 等一道筹建中科院地球物理所天气气候研究室,领衔绘制了中国首张500毫帕高空天气环流图。 1953年起,叶笃正在展开理论分析与研究观测的基础上,与合作者率先提出了东亚 大气环流 突变的概念,并随即就 气候突变 问题进行了系统性研究,基本搞清了东亚冬夏大气环流的状态和特征,初步揭示了 急流 突变对季风和 雨带 变化的影响,填补了东亚大气环流领域的学术研究空白,同时也为中国天气预报的长足发展奠定了理论基础。

1957年,叶笃正就东亚大气环流和气候变化课题展开深入研究,首先发现了冬季 青藏高原 南北两侧的两支西风急流,开创性地提出了青藏高原在夏季是热源、冬季是冷源的创见;他所创立的东亚大气环流理论,直至1960年代才被国际 气象学 界所认知,并继而衍生出大地形热力作用和青藏高原气象学的全新研究方向。 1958年,中科院地球物理所正式设立研究室,叶笃正受命出任天气气候研究室主任。

1961年,叶笃正在早年创立大气能量频散理论的基础上,进一步原创性地对阻塞高压的形成作出完整阐释,科学揭示了阻塞高压与气候异常的内在联系,相关研究一度领先世界长达15年之久。 三年后,叶笃正因成功参与 导弹 和 原子弹 试验保障工作,荣立个人二等功;同年底当选为第三届全国人大代表。 进至1965年,叶笃正执掌的天气气候研究室业已发展为中国大气科学研究中心,研究领域也从原有的天气动力学、 气候学 上升至大气物理学层面,衍生出了数值预报、 大气探测 、云雾江水物理和人工影响天气、大气 电学 、大气湍流等一系列新的分支学科,为后续创立中科院大气物理研究所奠定了宽厚的人才、学术基础。

1966年, 文化大革命 开始后,叶笃正的研究工作陷入中断。 1973年起,渐次恢复工作的叶笃正,开始与美国 华盛顿哥伦比亚特区 天主教大学 流体力学 教授 张捷迁 合作,利用实验室模拟试验法研究 西藏高原 对 大气环流 的影响,探明了高原温度脉冲现象、高原对流云和 热岛 、大气环流振荡、 螺旋 云带的形成等一系列作用机理,继而进一步深化了人类对大气运动规律的认知。

1978年,叶笃正升任中科院大气物理所所长;同年,受邀出席 全国科学大会 ,并荣膺全国科学大学奖。此后数年间,叶笃正开始就“大气准地转运动的形成”“大气中的适应问题”展开探究,提出了以地转适应的尺度运动为核心的大气运动适应理论,并将 准地转运动 的概念推广至 大气科学 研究领域,阐明了在大气各种空间尺度的系统生成与发展中均有三个不同时间尺度变化阶段的事实,大为丰富了 大气环流 理论体系。 1980年,叶笃正当选 中国科学院 首批 学部委员 (院士)。

1981年,叶笃正受命出任中国科学院副院长、地学部常务委员;同年被推选为芬兰科学院外籍院士。 走上学术管理岗位的叶笃正,开始凭借自身的学术造诣和国际影响力,积极推荐 北京大学 、中科院等研究机构的年轻学者赴 欧洲 访问访学,培养造就了一批“七五”规划期间中期数值预报和业务建设领域的骨干人才。 一年后,叶笃正受邀出任世界气象研究计划联合科学委员会常务委员,开始参与主导 世界气候研究计划 的制订和在中国范围内组织与世界气候研究计划有关的课题实施;1985年,中国气候研究委员会成立,叶笃正应邀出任委员会主任;同年,年近七旬的叶笃正,卸任 中科院 副院长一职,转而出任特邀顾问。

1984年,叶笃正率先在世界范围内展开全球气候变化预研究,携手 符淙斌 、陈泮勤等人自筹资金发起成立研究小组,提出了 全球变化 的可预报性、气候和生态 敏感带 对全球变化的响应等一系列学术思想,牵引推动了全球变化研究在中国的顺利实施和展开,并由此开辟了全球变化科学研究的全新领域,后被 世界气象组织 定义为“全球气候变化研究的开创者”。 1987年,叶笃正被推选为国际地圈生物圈计划科学委员会委员(SC-IGBP);次年又被推选为中国地生圈委员会主席。

1992年,受命出任 中科院 特邀顾问的叶笃正,基于对全球气候变化带来复杂影响的认知,力主中科院就“ 海平面上升 对中国沿海地区经济发展的影响与对策”展开 战略咨询 研究,他先后指导项目组深入 珠江三角洲 、 长江三角洲 、 黄河三角洲 、 环渤海地区 进行了大规模考察探究,并最终形成《关于“海平面上升对我国沿海地区经济发展的影响与对策”的咨询建议》呈报 国务院 ,籍此为 中国 沿海地区 改革开放 基础建设和经济发展提供了重要参考依据。 2000年春,叶笃正又奉命担纲“中国科学院地学部风沙问题”咨询组组长,就中国 华北 地区连续出现的高强度、大范围沙尘天气展开应急研究,在最终给出华北强沙尘天气系反厄尔尼诺事件引发结论的同时,一并提出了减轻和防止沙尘灾害的一系列治理对策,有效促进了华北地区的后续生态治理改善工作。

2003年,年近90的叶笃正,进一步将 全球变化 与 可持续发展 联系起来,在当年的气候变化国际讨论会上首次提出了“有序 人类活动 ”的学术概念,并指导相关学者围绕“人类- 环境系统 模式”进行了持续的科学观测和模拟研究,完整构建了“有序人类活动”研究的理论框架。 此后数年,他又在 大气科学 战略研究领域,提出了“建议开辟专门渠道支持我国主持若干国际重大科学计划”“设立国家气候变化科学特别顾问组”“建议 国务院 开展适应气候变化问题研究”等一系列建设性咨询见解,在为成功应对全球变暖、土地退化等 全球变化 研究做出贡献的同时,也从战略层面奠定了 中国 气象事业长远发展的基础。

2003年5月29日,叶笃正摘得第48届 国际气象组织 ( IMO )最高奖; 2005年12月26日,荣膺“2005年度 国家最高科学技术奖 ”。

逝世

2013年10月16日,叶笃正因病医治无效在北京逝世,享年98岁。

科研成就

叶笃正长期从事 大气科学 领域研究工作,在大气 动力学 、 大气环流 、 气候学 以及全球环境变化等领域取得了诸多开创性成果。

19世纪40年代,叶笃正在继承继导师 卡尔-古斯塔夫·罗斯贝 (Rossby)学术思想的基础上,基于 长波 理论始创大气长波能量频散理论,为现代大气长波的预报提供了理论基础,为影响天气发展的大槽和大脊预报提供了科学依据,被国际学术界广泛称誉为动力 气象学 的三大经典理论之一。

19世纪50年代,叶笃正与学者Flohn分别提出了 青藏高原 在夏季是热源的见解,后又独立提出了青藏高原在冬季是冷源的创见,并由此开创了青藏高原 气象学 这一新的研究方向;同一时期,叶笃正还就夏季青藏高原热源及其对东亚 大气环流 的影响展开了持续探究,率先在国际上提出了大地形热力作用的概念,为青藏高原 气象学 的建立奠定了科学基础。

19世纪60年代前后,叶笃正与 陶诗言 等人在大气环流研究过程中,发现了东亚和北美环流的过渡季节(六月和十月)突变现象,进而探索创立了东亚大气环流和季节突变理论;这一时期,叶笃正对阻塞高压的形成与演变也作出了原创性解释,从而证明了阻塞高压在持续异常 天气预报 中的重要性。

19世纪70年代,叶笃正与 张捷迁 等人合作,利用实验室模拟试验法对 青藏高原 的 大气环流 影响问题展开研究,再现了一系列的自然界大气环流现象;并将其成果推广应用于后续大气运动规律研究进程中,在“大气准地转运动的形成”“大气中的适应问题”等研究领域取得突破,开创性地建立了大气运动适应 尺度理论 。

19世纪80年代以来,致力于战略科学研究的叶笃正开拓了 全球变化 科学新领域,率先在国际上提出了“有序 人类活动 ”的 大气科学 新命题,在倡导与 可持续发展 相联系的全球变化研究和人类有序活动对全球变化影响的适应等领域贡献了一系列的新思想,完整构建了“有序人类活动”研究的理论框架。

晚年的叶笃正,还在解决北方干旱化趋势、治理 华北地区 风沙天气、 中国 大气科学战略规划和共同应对 全球气候变暖 等领域做出了诸多努力,在一定程度上引领和促进了全球变化科学的研究与发展。

主要论著

代表著述

学术论文

叶笃正一生在国际知名期刊发表学术论文200余篇,现摘选部分载录如下:

人才培养

叶笃正长期热心关注教育事业,曾先后受邀出任 南京大学 、 清华大学 、 北京大学 、 中国科学技术大学 兼职教授。任职中国科学院地球物理研究所期间,推动引领天气气候研究室发展为全所成长最快的研究室之一,形成了以叶笃正、 顾震潮 、 陶诗言 、 杨鉴初 等为代表的优秀研究集体,带出了 曾庆存 、 周秀骥 、 任阵海 等一批 两院院士 ,培养了 黄荣辉 、 吴国雄 、 李崇银 等多位 中科院 院士。

叶笃正调任中科院副院长后,开始积极致力于推动中科院地质部学科建设,参与制订了地学部一系列的学科发展规划,对中国科技发展和经济建设中的若干重大问题提出了咨询建议; 同时,出于培养具有国际视野 气象学 人才的考量,叶笃正还积极发挥自身的国际影响力,不断推荐选派科研院所的气象学者赴欧美等地访问访学,为中国气象学界培养了一大批优秀人才。 叶笃正的学生、中科院院士 李崇银 则进一步指出“国内著名的气象学家,几乎都是叶笃正的学生”。

1995年,摘得“ 何梁何利基金 科技成就奖”的叶笃正,主动拿出45万 港元 捐献给自己曾工作过的 中科院大气物理研究所 ,发起设立了“学笃风正奖”,以期激励培养更多 气象学 人才持续推动 大气科学 的发展。此后数年,叶笃正又相继将“陈嘉庚地球科学奖”和“ 世界气象组织 最高奖”授予他的全部奖金悉数捐出, 国家最高科学技术奖 授予他的奖金也大多注入了原有的“学笃风正奖”和新设的“ 全球变化 科学奖”。

奖励与荣誉

社会职务

人物评价

2003年5月,世界气象组织在授予叶笃正国际气象组织最高奖时指出,“此奖确认叶笃正在基础和应用两个方面的重大贡献,包括:创立 青藏高原 气象学 ;发现 大气环流 突变;提出能量频散理论;开创全球变化及对 可持续发展 、有序 人类活动 和对全球变化影响适应的研究;建立 中国科学院大气物理研究所 ;促进国际合作和该领域中许多杰出青年科学家的培养。”

2005年2月,国际气象学和大气科学协会(IAMAS)大会召开期间,曾专门举办以“从大气环流到 全球变化 ”为主题的特别研讨会,详细介绍和回顾了叶笃正一生所创造的诸多学术成就,并就其创立和开拓的青藏高原气象学、能量频散和 地转适应理论 、有序人类 活动理论 等展开研讨。 世界气象组织 秘书长米歇尔·法罗更是当场盛赞叶笃正为“广受尊敬、世界闻名”的气象学家,并认为“一直以无尽的热情和善良帮助学生的叶教授得到了他遍及世界各地的弟子们的高度尊敬和感激。”

2007年2月,《 感动中国 》组委会在给予叶笃正的颁奖词中写道:“风华正茂时已经是奠基人,古稀之年仍然是 波特兰开拓者队 。让外国人同我们接轨,这是一个年过九旬的大学者的大气象。”

叶笃正逝世之际, 中国科学院 专题刊文介绍其事迹称,“叶笃正是伟大的爱国者、做人治学的楷模、诲人不倦的榜样”,文章同时还称誉叶笃正“是国际 大气科学 界和 全球变化 领域屈指可数的杰出科学家,理论与实践相结合的典范,大气科学和全球变化领域的一代宗师”。 国家科学技术奖励 工作办公室 认为,“叶笃正为 地球科学 事业发展做出了巨大贡献”;国际学术界也普遍认为,“叶笃正使得 中国 的气象研究变成了一个系统工程”。

后世纪念

纪念场馆

叶笃正生平陈列馆 (气象科普馆) 位于 安徽省 安庆市 宜秀区 叶祠社区,系依托省级文物保护单位 叶氏宗祠 改建而成,场馆总占地面积约3000㎡,于2017年9月16日正式对外免费开放。生平陈列馆以“根深叶茂 学笃风正”为主线,全面展示了叶笃正成长、求学、工作的人生历程;气象科普馆分设“气象发展史、气象 科普知识 和 安庆 气象科普知识”三大版块,综合展示了大气形成及气候变化的基本过程。2020年, 叶笃正气象科普馆 入选“首批国家气象科普基地”;2022年,叶笃正气象科普馆入选中国“科学家精神教育基地”。

纪念活动

2005年1月,《中国科学技术发展纪念封——国家最高科学技术奖获奖者叶笃正院士》科技封正式限量发行; 2016年3月,纪念叶笃正先生百年诞辰学术思想研讨会在 中国科学院大气物理研究所 召开; 2016年5月,《中国现代科学家(七)》 纪念邮票 在北京首发,叶笃正与 丁文江 、 金善宝 、 叶企孙 共同入选。

人物语录

叶笃正晚年接受记者采访时,曾对自己的学术生涯有过一段精彩论述:“一个科学工作者,一生的经历就好像是一出戏,这出戏要成功,有两个必需的条件,其中之一就是要有一个舞台,对我来说,我一生都在中国科学院大气物理所,这个舞台就是科学院和大气物理所给我的,所以首先我要感谢科学院和大气物理所。同时,这一台戏成功不成功不仅仅需要一个舞台,而且要有众多的演员彼此帮助、彼此和谐,才能够演成功。这不是一个人的成绩,而是大家的,是大气所科学群体的成绩。”

参考资料

  1. 生平及学术成就 中国科学院 2023-03-05
  2. 中科院原副院长、国家最高科技奖得主叶笃正院士逝世 中国科学院 2023-03-05
  3. 气象学家叶笃正简介 中国科学家博物馆 2023-01-14
  4. 【央视】破译“天书”——气象学家叶笃正 中国科学院 2023-03-05
  5. 叶笃正 神州学人网 2023-03-05
  6. 叶笃正:第一个获得“气象诺贝尔奖”的中国人 中国科学家博物馆 2023-03-06
  7. 叶笃正 新华网 2023-03-05
  8. 叶笃正档案展----中国科学院大气物理研究所 中国科学院大气物理研究所 2023-03-05
  9. 中国组织人事报 中国组织人事报新闻网 2023-03-05
  10. 叶笃正:2005年度国家最高科学技术奖获得者 中央广播电视总台 2023-03-05
  11. 档案里的新中国科技:叶笃正的新中国大气环流研究 中央广播电视总台 2023-03-05
  12. 叶笃正:“气象”万千 与国同运 中国气象局 2023-03-05
  13. 【中国科学报】叶笃正:洞彻气象风云 中国科学院 2023-03-05
  14. 【中国科学报】秉承笃正精神 开创气象先河 中国科学院 2023-03-06
  15. 国务院关于2005年度国家科学技术奖励的决定 中国政府网 2023-03-06
  16. 第一个获得“气象诺贝尔奖”的中国人——叶笃正 中国气象局 2023-03-06
  17. 叶笃正 中华人民共和国科学技术部 2023-03-06
  18. 叶笃正学术成就 中国气象局 2023-03-06
  19. 叶笃正:“让外国人来同我们接轨” 光明网 2023-03-06
  20. 叶笃正:气象科学开创大气象 中国气象局 2023-03-06
  21. 需要精心呵护的气候 中国科学家博物馆 2023-03-06
  22. 动力气象学 中国科学家博物馆 2023-03-06
  23. 青藏高原气象学 中国科学家博物馆 2023-03-06
  24. 大气运动中的适应问题 中国科学家博物馆 2023-03-06
  25. 北半球冬季阻塞形式的研究 中国科学家博物馆 2023-03-06
  26. 大气环流的若干基本问题 中国科学家博物馆 2023-03-06
  27. 叶笃正:自然科学名词审定委员会筹备始末 全国科学技术名词审定委员会官方号 2023-03-06
  28. 历届全国人大常委会委员长、副委员长、秘书长、委员 中国政府网 2023-03-06
  29. 历届全国人大常委会委员长、副委员长、秘书长、委员 中国政府网 2023-03-06
  30. 叶笃正同志逝世 中国共产党新闻网 2023-03-06
  31. 天地万象 笃正风华 ——追记我国现代气象学主要奠基人之一叶笃正 中国气象局 2023-03-05
  32. 叶笃正:坐看云起气象万千 中国科学院 2023-03-06
  33. 2022科学家精神教育基地丨叶笃正气象科普馆 中国科协 2023-03-06
  34. 叶笃正生平陈列馆 安庆市宜秀区人民政府 2023-03-06
  35. 《国家最高科学技术奖获奖者——叶笃正院士》科技封发行 中国美术网 2023-03-06
  36. 王选院士科技封在京发行 韩启德主席出席首发式 九三学社中央委员会 2023-03-06
  37. 最好的缅怀是传承 纪念叶笃正先生百年诞辰学术思想研讨会召开 中国气象局 2023-03-07
  38. 《中国现代科学家(七)》纪念邮票首发 科学网 2023-03-06