章基嘉

章基嘉

章基嘉(1930.1.1—1995.10.5),安徽省績溪縣瀛州鄉油坑口人。長期天氣預報專家,任中國氣象科學研究院研究員,南京氣象學院教授及副院長、中國氣象學會理事長,中國氣象局黨組副書記、副局長,並被選為首批中國工程院院士。

1951年畢業於上海交通大學物理系,1958年畢業於蘇聯列寧格勒水文氣象學院研究生部,獲地學科學副博士學位。先後從事氣象教學、科研和組織領導工作,在大氣環流和中長期天氣預報、青藏高原對東亞環流和天氣氣候影響等方面有深入的研究。為紀念在章基嘉氣象學上的貢獻,南京氣象學院設立了章基嘉獎學金。

人物經歷


章基嘉
章基嘉
1944年,畢業於縣初中(今績溪中學)。
1951年,提前從交通大學物理系畢業參加抗美援朝,任氣象兵。
1955年,被派往蘇聯列寧格勒水文氣象學院研究班學習。
1958年,獲博士后回國,在中央氣象局和研究所從事中長期天氣預報。
1960年,調南京參加籌建我國第一所氣象學院的工作,而後在南京氣象學院工作23年,歷任天氣動力教研組組長、氣象系主任、副院長。
1962年,以專家身份赴越南河內綜合大學任教,獲“胡志明獎章”、“中越友誼獎章”。
1978年,開始承擔指導研究生的工作。
1980年起,任國家氣象局第一副局長、黨組副書記,兼北京氣象學院院長、教授,南京氣象學院和中山大學大氣科學系教授。

主要貢獻


章基嘉首次研究了1891年以來北半球大氣環流的長期演變規律及中國演變、降水異常的關係,開拓了我國長期氣候預報和短期氣候振動的研究領域;他首次用現代數理統計方法,系統地研究了亞洲自然區域內自然天氣季節的客觀劃分及各自然天氣季節內候平均環流的客觀分型問題,並以此為基礎提出了一種長期天氣預報的客觀方法;他編著的《中長期天氣預報基礎》填補了我國這一領域的空白。
他主編的《當代中國的氣象事業》系統地反映了我國氣象事業的成就與經驗;他主持和組織的長期預報研究、中期數值預報項目建設、局部災害性天氣短時預報研究、南極氣象考察和《國家氣候蘭皮書》編寫等項重大項目和工程,為促進氣象科學發展、推動氣象現代化建設作出重大的貢獻。
長期從事大氣環流和長期天氣預報業務、教學和科研工作,是中國在這一領域的學術帶頭人。在國內率先將正函數方法引入大氣環流和長期天氣預報研究,客觀地劃分自然天氣季節,提出天氣異常的客觀預報方案。在長期天氣過程的研究中,定性地揭露各種物理因子對超長波移動及強度變化的影響,深化對超長波活動基本規律的認識,對北半球環流季節轉化的物理成因研究有獨到見解。在青藏高原熱力動力作用研究中,首次給出大範圍現象相互聯繫的圖象。所著的《中長期天氣預報基礎》填補我國這方面專著的空白。
一、大氣低頻振蕩和遙相關的理論研究
經過帶通濾波和譜分析,章基嘉和他的同事們發現,夏半年青藏高原及其鄰近地區上空30~60天振蕩具有最重要的譜峰值,其均方差占未經濾波的逐日變化均方差的40%以上,佔大氣低頻變化部分均方差的60%以上;均方差高值中心位於高原中部和東部地區,在對流層上層高原以南具有斜壓結構,高原以北具有相當正壓結構;在對流層下層正好相反。
海洋熱狀況的異常是長期天氣異常的重要強迫因子。為此他們用現代統計學中的主振蕩型(POP)分析方法研究了40年熱帶太平洋海面溫度(SST)月距平場時間序列的演變規律,發現主振蕩型的共扼對子能恰當地描述厄尼諾(EINino)和反厄尼諾事件的振蕩過程,其平均周期為39.3個月,與實況一致。此外,還求得了低緯環流(Walker環流和Hadley環流)、東亞夏季天氣(溫度和降水)的伴隨相關型(ACP),給出了物理意義清楚的海氣相互作用圖象,加深了對厄尼諾事件與我國天氣異常關係的認識。
鑒於全球海洋熱狀況對長期天氣過程的重要性,他們進一步利用COADS(全球海洋大氣資料集)提供的全球海溫資料計算和分析了全球87個海區月平均海溫與北半球500hpa上576個格點的月平均非絕熱熱流量和溫度場的遙相關空間分佈型和時間滯后相關矩陣。根據海氣系統的時空遙相關關係建立了非絕熱熱流量和溫度的預報模型,進行了非獨立和獨立資料的預報試驗,結果表明這個預報模型作為6個月左右的長期預報的基礎是可行的。
二、大氣環流異常和旱澇低溫長期
預報方法的研究
中國的夏季旱澇主要取決於三大環流系統,即北方的東亞阻塞,東部的西太平洋副熱帶高壓脊和西部的南亞高壓的位置、強度的異常和它們的相互配置。在這個基礎上,再考慮太平洋中的厄尼諾事件和太陽黑子活動的位相等外部因素,並根據多年的實踐經驗,建立了中國夏季旱澇趨勢預報的概念模型和方法,已於1990年在中央氣象台使用,取得了良好的效果。建立了線性和非線性的月、季氣溫等級預報方程,並已於1988年在中央氣象台投入長期天氣預報業務使用,其預報準確率明顯超過氣候預報和持續性預報。
以上述規律性研究為依託,他們還研製成功適用於中央、省和地區氣象台相結合的五種長期預報微機業務系統。由於系統結構合理,功能較齊全,自動化程度較高,便於擴充移植,已在全國氣象、水文、部隊等部門的40多個單位推廣使用,發揮了很好的作用。
三、影響長期天氣過程的非大氣因子的研究
ENSO(厄尼諾與南方濤動的簡稱)是發生在熱帶太平洋海氣耦合系統中年際變化的最強信號,其變化周期為2~7年,平均為3.5年,對全球大氣環流和短期氣候變化有明顯影響,該課題組於1986年6月開展了對ENSO事件的分析研究,在國內首次建立了ENSO的監測和診斷分析系統,為我國的短期氣候監測業務系統的正式建立奠定了基礎。5年期間共發布《 ENSO監測公報》33期,基本正確地診斷了80年代後期的厄尼諾事件的發生、發展和衰亡過程。
他們還發現,極冰與副高之間有半年左右的滯后相關,冬季極冰與東亞夏季風呈負相關。夏季北極海冰在500hpa上可激發出二維Rossby波列。
四、長期數值天氣預報的研究
所謂長期數值天氣預報就是在一定的邊界條件和實際的初始條件下對流體熱力—動力方程組(天氣方程組)進行時間長達1個月或以上的數值積分做出的環流和天氣的預報。
章基嘉的許多研究成果已在業務實踐中得到推廣應用,發揮了重要作用,使我國的長期天氣預報理論基礎和業務水平有了明顯提高,與少數先進國家相比亦不遜色。然而,由於長期天氣預報問題的複雜性,這些成就相對問題的完滿解決來說,還有相當大的差距。以勤奮、刻苦和才華著稱的章基嘉先生正在努力工作,他和他的同事們將繼續探索,努力爭取更大的新成就。

學術論著


編著圖書
時間書名作者出版社
1995《氣侯變化的證據、原因及其對生態系統的影響》章基嘉主編氣象出版社
1994《中長期天氣預報基礎》章基嘉主編氣象出版社
1992《長期天氣預報和日地關係研究》章基嘉主編海洋出版社
1992《青藏高原大氣低頻變化的研究》章基嘉,孫國武,陳葆德著氣象出版社
1991《數值模式中的譜方法》章基嘉主編氣象出版社
1990《長期天氣預報論文集》章基嘉主編氣象出版社
1988《青藏高原氣象學進展:青藏高原氣象科學實驗(1979)和研究》章基嘉主編科學出版社
1987《中期天氣預報科學基礎》章基嘉主編氣象出版社
期刊論文
時間論文名稱作者發表期刊
1993大尺度海氣異常關係的主振蕩型分析章基嘉,丁鋒,王盤興應用氣象學報,增刊(4)
1993北半球位勢高度場的遙相關及其數值試驗章基嘉,葉正青,彭世球應用氣象學報,增刊(4)
19941891~1990年期間北半球大氣環流和中國氣候的變化章基嘉,高學傑應用氣象學報,5(1)
1992A Numerical Exeriment of Dynamic of Qinghai-Xizang Plateau on Summer Atmospheric Low FrequencyZhang Jijia,Sun Zhaobo, Chen Baode,Yuan JianqiangACTA METEOROLOGICA SINICA,6(3)
1993Climate Change in China and Its Influence on Agriculture Production in the Last 40 YearsZhang Jijia, Xu Xiangde Miao JunfengACTA METEOROLOGICA SINICA,7(1)
1992Charateristics of the Northern Hemisphere 500hpa Diabatic Heat Flow Field in Years of EINino and AntiEINinoZhang Jijia, Li Yueqing, Lei Zhaochong, Sun ZhaoboACTA METEORLOGICA SINICA ,6(2)

榮譽獎項


時間獎項項目名稱備註
1990年國家自然科學三等獎《青藏高原首次氣象科學實驗和研究》第2完成人
未知中國氣象局科技進步二等獎《長期天氣預報的理論和方法研究》
1995年國家科技進步三等獎《長期天氣預報理論、方法和資料庫建立》主持

社會任職


中國氣象科學研究院兼職研究員、
中國氣象學會副理事長兼秘書長、
國家科學技術進步獎評審委員會自然災害監測和預報行業評審組組長、
國家氣侯委員會副主任兼秘書長、
國家“七五”攻關項目領導小組組長、
全國氣象部門正研級高級專業技術職務評審委員會主任委員、
全國科學技術名詞審定委員會委員兼大氣科學名詞委員會主任、
世界氣象組織大氣科學委員會中國首席代表兼咨文工作組成員、
國際大地測量與地球物理學聯合會中國分會委員兼氣象和大氣物理協會中國分會主席。