用数学告知海水往哪里流

来源:青岛新闻网   发布时间:2015-05-20 18:43:16 

袁业立 1938年2月生,1962年毕业于复旦大学数学力学系,1966年获中国科学院海洋研究所物理海洋专业硕士学位,1982年获美国北卡罗来纳州立大学海洋大气和地球科学博士学位。现任国家海洋局第一海洋研究所名誉所长、研究员、博士生导师、中国工程院院士。是国家高科技计划(863)海洋领域818主题专家组组长,国家重点基础研究发展规划(973)资源领域项目首席科学家,现兼任中国海洋与湖沼学会常务理事,中国海洋遥感学会理事长等职。
几年前,渤海发生了一起溢油污染,有关部门找不到溢油去向,国家海洋局闻讯后立即从该局第一研究所抽调了几名专家前往协助。在听取情况介绍后,前方专家将数据传回后方,科研人员运用最新数学模式推算出了溢油可能的去向。第二天,船开到了相应海域,溢油果然在此。
从那个时候起,“风浪流海洋动力学模式”和它的提出者袁业立,开始为更多人所熟知。
作为1995年就当选的中国工程院院士,袁业立的名字很少见诸于媒体。低调、平实、内容丰富,不仅可以形容经常陪他出差的那个大帆布背包,更是这位75岁的科学家的真实写照。
运用数学理论解读海洋流
袁业立并不是学海洋出身,年少的一次意外让他的右眼丧失了大部分视力,以至于他高考分数虽然很高,但只能进入复旦大学的数学系(后改为数学力学系)。
在外人看来很枯燥的数学,在袁业立眼中却充满了丰富的内涵,“物理不能只是概念,最终都要通过一个公式来表达出来,加以论证。”当然,这需要大量的计算,从那时起,袁业立就知道,科研这条路,耐心必不可少。
考研的时候,面临中科院力学所和海洋所的两个选择,袁业立出人意料地选择了后者,而答案是“好奇”。从此,中国少了一位力学专家,多了一位海洋专家。
扎实、雄厚的数理基础,使他能兴致盎然地去推导、演算国际上海洋经典理论文章里的公式。此后,去美国留学、作访问学者,再回国继续研究,几番下来,袁业立更加意识到国外关于环流和海浪的数学模式存在许多缺陷,创立自己模式的念头自然而然地产生。
“用别人的模式,永远无法超越别人。”在袁业立看来,经过这么多年的积累,中国海洋科学研究已超过了以学习为主的阶段。“现在到了自己提出问题,解决问题的阶段。中国科学家要去做,去行动。”
用数学方法解释海洋,袁业立的海洋波动理论、海洋环流理论、海洋SAR遥感探测、我国第三代海浪数值模式的发展理论、海洋动力系统数值模式体系的发展理论均在国际物理海洋界享有特殊地位。
提出风浪流海洋动力学模式
“我是搞基础研究出身的,干国家海洋局一所所长的时候,很多想法没做。2005年退下来后,我就一直忙着自己这辈子该做的那些事。”
袁业立所说的 “一辈子该做的事”,就是不断地完善自己的海洋动力学模式。他说,经过这些年研究,他和团队已初步建立起了风浪流海洋动力学模式。
“这是国际上首次将海浪与环流结合在一起的海洋动力学模式。”袁业立说,国际上关于海浪与环流的动力学模式是相互分离的,但实际上两者有许多参数相互影响,袁业立和团队首次提出了海浪混合的概念,并应用到现有模式中,从模拟结果看,预测海浪与环流的准确度大为提升。
“目前,这一模式只是一个大框架,还需要不断填充内容。到能够广泛应用并被实践认可,还需要时间和耐心。”袁业立说,在有生之年,能够完成这一目标是他的梦想。
“我能搞科研的时间,也就十年左右了,有很多想法我还要赶快去做,要抓紧时间。”
用数学模式保护海洋环境
作为一名海洋领域的院士,袁业立还关注着与海洋相关的经济发展。这自然涉及到另一个愿望:在全国建立起城市发展与海洋环境保护的预测体系。
“涉海的经济活动,肯定会在海边有工程建设,这些项目对海洋的影响是什么样,我们目前的预测体系非常不准确。”袁业立的方法是建立一整套模式,通过数据模拟演算来进行预测,“这其实是一个预测体系,包含多个模式,可以对生态、泥沙、风浪流的改变做出相对精确的预测。”
“这种预测体系,夸张点说,可以告诉你这个工程在一万年后对附近海域的影响,这是目前预测评估模式做不到的。”袁业立说,除此之外,还可建立相应的监测体系,以及物理模拟装置,“投入不会太多,但产生的社会效益是巨大的。”
最早,是广西钦州市政府找到袁业立,让他为当地发展海洋经济出谋划策,袁业立开始尝试在当地建立这样一套体系。他说,目前国内只有钦州市建起了这套体系,而他的梦想是全国沿海城市都能拥有,真正将城市规划发展与海洋环境保护结合起来。
创造环境引海洋高端人才
除了环境保护,在袁业立看来,目前海洋经济的主要特征,是对海洋资源的开发利用。
“人类对海洋资源的开发利用,过去集中在食物资源层面,现在则进入到石油、天然气、贵重金属和生物质资源的开发。”他说,这些经济活动必然涉及到海洋工程技术和海洋生物资源的提取技术,在这些领域,国内并没有充足的人才储备。
“这和我们长期以来的学科设置有关,也与研究导向有关。”袁业立说,解决这一问题,高校科研机构的研究大方向就要调整,让更多的研究人员,从基础领域转向应用领域。
当然,地方政府的努力,也能有效地改变这种现状。正因如此,袁业立对青岛的“蓝色硅谷”寄予厚望,“青岛可以做出一些尝试,在一些项目和经费上有所改变,在引导一部分现有人员转变研究方向的同时,吸引大量优秀人才回国。”在袁业立看来,很多优秀的国外留学人员,无法回国效力的原因,就是缺少一个环境,“人家搞海洋工程或者海洋材料的,想回来没有岗位、没有专业,怎么回来?青岛完全可以借助打造蓝色硅谷的机会,创造出一个更有利的环境,吸引全世界的海洋科研人员前来。”

Copyright © 2004-2021 hycfw.com Inc. All Rights Reserved. 山东海洋网络科技有限公司 版权所有
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x