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第70届国际气象组织奖获得者许健民:让“风云”入眼 将“天下”存心
发布时间:2025年06月22日 来源:中国气象报社
6月19日,瑞士日内瓦传来振奋人心的消息——世界气象组织(WMO)执行理事会宣布,将第70届国际气象组织奖授予中国工程院院士许健民。这一奖项被誉为“气象诺贝尔奖”。
风云气象卫星的发展是我国改革开放、科技创新发展的一个缩影。如今,无论是天气预报节目中的动态演示,还是手机应用里的实时推送,都让“从太空看天气”变得习以为常。然而,人类真正实现用卫星监测全球风云,不过是近几十年的事。
半个世纪以来,一代代气象工作者接力探索,在一次次技术攻关、系统优化中积累点滴突破,在无数个日夜里将目光投向苍穹,用卫星之眼俯瞰地球,推动中国气象卫星跻身世界先进行列。
许健民,正是这群“追星者”中最坚定的身影之一。
图为许健民 国家卫星气象中心供图
“气象科学不是书斋里的学问”
1944年,许健民在上海出生。两岁时,他跟随父母搬到无锡,“风声雨声读书声声声入耳,家事国事天下事事事关心。”刻在东林书院旁边东林广场上的这句话,自小就在他心里生根发芽。
1960年,许健民高中毕业。然而,命运似乎跟他开了个玩笑——红绿色弱的诊断,限制了他能报考的理工农医类大部分专业,可供选择的只剩下数学、力学、物理学和气象学等寥寥几个方向。再三思考后,他填报了物理系、气象系。同年秋天,他被南京大学气象学院录取。
读书期间,许健民遇到了一位对自己影响很大的老师——当时的气象系主任朱和周。
“朱老师的课,不仅概念清楚,而且有丰富的实际案例。有一次他要求我们做天气图分析,写下天气系统的特征。”许健民回忆,自己大概只在笔记本上写了几行字就上交了。朱和周告诉许健民,观察资料要仔细,不仅要认识自然现象发生发展的规律,还要思考和理解其之所以存在并遵循规律的原因和机理。
在朱和周实事求是的科学精神和严密的科学思维的熏陶下,许健民从大学起就养成了“向宏阔的自然求索,在纷繁中寻找规律”的习惯。
多年后,许健民仍日复一日地向自己的学生强调:“气象科学不是书斋里的学问,观测的人就是要分辨各种各样的云,365天都要看云图,用数据说话。”
20世纪60年代,我国气象科学领域还处于描述性和半理论半经验阶段,那是一片亟待开垦的荒原。天气只能依靠地面上每两百公里一个气象站,一天两次放探空气球所收集的数据来预测。预报的时效性、准确度可想而知。
当时的天气预报就像盲人摸象。然而,重重困难并未让许健民退缩,反而坚定了他气象报国的赤子之心。
但是,准确把握流动的风、翻腾的云、奔涌的水汽动向,又谈何容易?
“云图里藏着气象卫星广阔的应用前景”
难,是许多人望而却步的终点,却是许健民奋勇向前的起点。翻开他泛黄的笔记本,有这样一句他用钢笔一笔一画、方方正正写下的话——“世上无难事,只要下功夫。”
1969年1月29日,周恩来总理高瞻远瞩地提出要搞我们自己的气象卫星。1971年,国家卫星气象中心(以下简称“卫星中心”)成立,负责我国气象卫星的总体规划以及气象卫星数据的地面接收、处理与应用。这条从零开始的摸索之路,每一步都布满荆棘。
20世纪70年代,中国风云气象卫星的研制在艰难探索中不断向前推进。1986年,许健民调任卫星中心主任,全面负责气象卫星研制推进工作。去卫星中心前,时任国家气象局局长邹竞蒙叮嘱:“要在过去工作的基础上,不辜负组织重托,团结一致,互相帮助,有组织、有计划地把中国的卫星气象事业大大推进一步。”
而当许健民真正踏入卫星中心时,才意识到挑战远比想象中更大——他虽是气象领域的资深专家,但对气象卫星和卫星气象却近乎“门外汉”。大气窗区、吸收带……当同事们讨论技术方案时,他常听得一头雾水。
“许多看起来十分困难的事,只要努力去做,是可以做好的。”从总设计师到一线操作员,他逢人便请教;邀请北京大学尹宏教授来给职工讲卫星气象,他总是提前半小时到场;每天跑到各岗位一线,融入集体共同解决问题……
20世纪80年代初期,当时的卫星中心能够接收到美国和日本过境卫星发来的气象资料。无数次埋首云图的许健民,看到的不仅仅是云,更从辽阔的云图中看见了祖国的山川河流、森林植被。他敏锐地意识到,这些信息里藏着气象卫星广阔的应用前景。
“我初到时,其实包括火灾、水体、植被等在内的许多产品已经开发出来了,但是相关专业人员担心产品还不完善,未经核实不敢用;潜在的用户部门则怀疑气象卫星处理出的图的真实性和可信度。”许健民主张边建设、边应用,边开发、边服务,在实践中检验气象卫星产品的真实性,同时不遗余力地推动卫星数据在火灾、水灾等方面的监测服务。
1987年,大兴安岭特大山火,验证了许健民的前瞻性布局。当时火势凶猛,火区上空烟雾笼罩,飞机和林火瞭望哨无法进行有效地观测。许健民团队却在卫星云图中捕捉到关键信息,他们从云图上清楚看到三条火带,观察到火势蔓延的趋势。但当时通信条件很差,彩色的卫星云图无法传递到黑龙江防火指挥部。
在征得林业部门同意后,许健民当机立断,建议通过电视媒体传递火情信息。1987年5月8日晚,当全国观众打开电视收看新闻联播时,卫星云图上的火场态势通过荧屏跃入眼帘,全国人民第一次直观地了解到大兴安岭火灾的范围、程度及发展方向,也为各级扑火指挥部制订扑火计划提供了可靠信息。
20多天后,大兴安岭山火全面扑灭。这次火情卫星遥感服务贯穿始终,在连续一个月时间里,新闻联播专题播报卫星云图,不仅开启气象卫星遥感应用的先河,让更多人看到和理解气象卫星的价值,同时也坚定了许健民及其团队要尽快把风云气象卫星地面系统做好的信念。如今,许健民家中仍保存着当年大兴安岭火情的云图资料,时刻提醒他坚守初心。
1988年9月7日4时30分19秒,我国第一颗自主研制的极轨气象卫星风云一号A星成功发射。
这条从无到有的路有多艰难,许健民和他的团队都知道。
许健民在介绍气象卫星 国家卫星气象中心供图
“这样抖是不能接受的”
随着我国风云一号和风云二号系列卫星发射,我国已经具备自主发射极轨、静止两类气象卫星的能力,但卫星的稳定性并没有达到设计指标。其中,风云二号卫星动图存在明显的抖动问题,特别是一次故障后,云图几乎成了“废图”。
当时,世界上所有的静止卫星都存在动画抖动的情况,但这个问题就可以妥协吗?“这样抖是不能接受的。”许健民很坚决。
他收集起卫星“废图”,按照时间顺序放在一起观察,发现地球圆盘在卫星云图上呈周期式的摆动和旋转,周期恰好等于卫星围绕地球公转一周所需的时间。
“云图的抖动是有规律的!这样的图像表现,一定是受到某种规律支配的结果,就从这里入手!”许健民喊来学生陆风、张晓虎等人,重新学习高等数学、线性代数等大学课程,验算卫星定位公式。
面对巨大压力,许健民亲自主持分析研究,带领团队推演公式,一千多个日夜,几个人手算了一百多张草稿,最终推算出基础公式错误,在风云二号C星发射前一个月,在世界上率先解决了卫星抖动问题。
“陆风、张晓虎做了大量计算,李希哲、张青山、邱康睦、王大昌等技术负责人对风云二号成图做出了贡献,郭关生同志做了大量的组织工作。”事后,许健民将功劳归功于团队。
图为许健民在工作中 国家卫星气象中心供图 |