文圣常

来源:百度百科   发布时间:2014-06-13 14:06:38 

中文名:文圣常

国 籍:中国

出生地:河南光山

出生日期:1921年11月1日

职 业:物理海洋学家,中国科学院院士

毕业院校:武汉大学

主要成就:我国海浪研究领域的开拓者结束了我国海浪预报长期使用国外方法的局面

1基本资料

文圣常(1921年11月1日—),出生于河南光山。物理海洋学家。1993年当选为中国科学院院士。1956年加入九三学社。先后在解放军军事工程学院、青岛海洋大学(现中国海洋大学)工作,物理海洋学重点学科和基础研究与人才培养基地的创建者,我国海浪研究领域的开拓者。 他50年代末关于“普遍风浪谱”和“涌浪谱”的研究成果,首次将国际上盛行的两种研究方法结合起来,开辟了研究的新途径,被收入世界海湾成果专集。60年代主持研究的“海浪预报方法”被纳入我国的工程规范,结束了我国海浪预报长期使用国外方法的局面,获1985年“国家科技进步二等奖”。80年代首次在国际提出的“风浪频谱”,代表海浪研究的一种新方向,获“国家科技进步一等奖”和“国家自然科学四等奖”。在“七五”、“八五”国家重点科技攻关项目中,他独创了我国自己的海浪数值模式,获“国家‘七五’科技攻关重大成果奖”和“国家‘八五’科技攻关重大成果奖”,他本人两获“有突出贡献先进个人奖”。其“海浪数值预报方法”研究,1997年获“国教委科技进步一等奖”和“国家科技进步三等奖”。

文院士培养了我国海洋学界第一个获得博士学位的研究生。他的其他研究生现都为研究员、教授。他撰写的国内外第一部海浪专著《海浪原理》,属当今国际上五大海浪专著之列,其后的巨著《海浪理论与计算原理》被广泛应用,1985年获科学出版社优秀图书奖。

2001年11月1日,九三学杜社员,我国著名物理海洋学家、中国科学院院士文圣常先生五喜临门:80岁生日,从事海洋科教事业50周年,成为中国科学院资深院士,跟他相关的“文苑楼”隆重揭幕,他设立的第二届“文苑”奖学金开奖。

2个人简历

出身贫寒

文圣常出生于清寒的小职员家庭。自幼受父母启蒙教育,孔、孟的处世之道对他有较大影响。中学时代是在颠沛流离中度过的,曾先后在河南潢川初级中学、湖北宜昌中学高中部和湖北联合中学恩施高中分校学习。抗日战争期间,全国各高校纷纷内迁,他于1940年进乐山中央技艺专科学校。同年秋,考入在四川乐山的武汉大学机械系,1944年毕业。文圣常尽管学的是机械工程,然而在大学期间他却打下了很深的数理功底,课外喜欢阅读文艺与哲学、逻辑著作,促使他形成既勇于探索、又务实钻研的个性。大学毕业后,先后在成都航空委员会第八飞机修理厂任试用员、第十一飞机修理厂考工股员、国民党空军空运103中队(北平—上海)机务员。由于他具有坚实的数理和英文功底,又善于学习、接受新事物、为人正直,由国民政府航空委员会选派,于1946年赴美国航空机械学校短期进修,1947年回国。

海浪理论及应用研究

作为物理海洋学专家,文圣常主要从事海浪理论及应用研究。他从理论上证明经零阶矩和峰频率无因次化后的风浪频谱为两个不同成长阶段的谱的线性迭加,并依此导出解析形式的谱。还以解析方法导出风浪方向谱,其中能量相对于方向的分布同时取决于频率和风浪成长阶段。针对国际盛行的第三代海浪数值预报模式存在的困难,提出新的混合模式。除论文外,他发表了《海浪理论与计算原理》等专著两部。他在海洋世界里以自己创造性的劳动,不断为物理海洋学增添新的内容,推进着中国海洋事业前进,一次又一次地去占领世界物理海洋学最先进的前沿阵地。

海浪谱研究

文圣常在20世纪50年代初从事海浪谱的研究工作。在当时,国内尚未开展海浪研究。1953年,地球物理学家赵九章在青岛小麦岛设置了我国第一个波浪观测站。当时在国际上海浪研究盛行两种方法,但都有缺陷和不足。文圣常在这一阶段写出的“普遍风浪谱及其应用”重要论文,其特色是将两种方法结合起来,从能量平衡出发推导出海浪谱;在风浪谱中风速、风时、风区以参量出现,所以文氏风浪谱可以描述风浪成长的全过程。在涌浪的研究中,考虑到国际上盛行的H??U?彼刮ざ?德鲁普和W??H?泵煽说哪芰科胶饣?P—N—J的概念都是以半经验的方法来求得涌浪的波高和周期,且斯韦尔德鲁普—蒙克方法中以空气阻力来解释能量消耗的概念尚欠妥当,此外还没有顾及涡动的影响,于是文圣常提出“涌浪谱”的论文。该论文基于涡动和绕射作用,提出涌浪谱的计算方法,同时还考虑到台风区是圆形的特点,提出了相应的计算方法。由于这两篇论文具有较高的学术价值,经赵九章、赫崇本二位教授推荐,在《中国科学》上以英文发表。在60年代初期,由苏联海洋学家Yu??M?笨死茁宸虮嘀?的《风浪》论文集专著中以俄文全文刊载了风浪谱的内容,并在当年有关的国际海洋科学进展评论中被列为重要的研究成果。

海浪预报方法研究

文圣常在60年代中期主要从事海浪预报方法研究工作。如果说文圣常的前期工作是偏重于海浪的基础理论研究,那么在1965—1966年期间,则主要侧重于考虑海浪理论的社会与经济效益。他将海浪中能量和谱结合起来付诸于实际应用,主持和领导了国家科委海洋组海浪预报方法研究组的技术工作。由于研究充分考虑我国海域的特点,该组提出的海浪计算方法在国内得到广泛的应用。70年代后期,为适应我国沿海城市改革开放的需要,迫切需要制定出近岸工程设计和管理的标准,该组的研究成果被列入中华人民共和国交通部《港口工程技术规范》第二篇(水文)的第一册《海港水文》中。该规范于1978年出版,从而结束了长期以来我国在有关规范中依赖于苏联和美国方法的状况。《海港水文》于1985年获国家科技进步奖二等奖。

理论风浪谱继续研究

文圣常于80年代末继续从事理论风浪谱的研究,使风浪谱的理论更臻完善。尽管文圣常在50年代末已提出了有相当特色的风浪谱理论,但他并没有以此为满足。直到80年代,国际上所采用的谱依然是通过观测和经验得到的。文圣常在谱形中引入了另一个参量,即尖度因子,推导出了理论形式的风浪频谱。这种谱既可以适用于深海,也可以应用于浅水。鉴于所得出的谱与中国各海区的观测结果符合良好,且又与国外广泛引用的谱相当接近,而后者得自十分系统的北海观测结果和经验拟合,这样也就间接地支持了文圣常提出的理论风浪谱的可靠性。与国际上已提出的各种谱相比,文圣常所提出的风浪谱能够对风浪随风速、风时、风区、水域的变化进行较系统的描述,还可以利用有效的参量描述谱形,便于应用。这一创造性的理论研究业已在海洋水文环境和海浪预报方法中得到应用。文圣常围绕这一研究发表的一组论文,于1991年获国家自然科学奖。

科技攻关

80年代末,文圣常同时还承担了国家“七五”重点科技攻关项目,为第76项中核心课题的负责人,并承担其中“海浪数值预报方法”专题的技术工作。该专题针对国际海洋界盛行的所谓第三代模型中源函数和突出的经验性,以及波—波非线性作用计算费机时太多的缺点,探索出一种更有效、更实用的数值预报模式。文圣常于1989年提出了一种混合型的海浪数值预报模式,应用了由他改进、发展的风浪谱。与国外方法相比,混合型的海浪数值预报模式是同时代较精确、较简便的海浪数值预报模式。此项研究成果于1989年获得国家“七五”科技攻关奖,文圣常获先进个人称号。

出版专著

尽管海浪是在第二次世界大战期间因军事需要而新兴的一个起步较晚的海洋研究领域,然而由于战后在海运、造船、海洋开发、海洋环境预报等方面的应用,发展迅速,逐渐成为海洋科学中重要的分支。由于海浪现象的复杂性,虽然学者们在20世纪50年代末已提出种种海浪理论,但在概念上和计算方法上有时差异很大,甚至是矛盾的,且文献也分散。为此文圣常编著了《海浪原理》一书,于1962年出版。书中系统地介绍了有关概念、海浪研究的最新发现和计算原理。而美国惟一的一本同类型的专著在1964年才出版。《海浪原理》一直是海浪研究的重要参考书。自60年代中期以后,海浪研究迅速发展,文献大量增加,为满足广大海洋研究工作者的需要,文圣常等人花了四年的时间,编著了近100万字的专著《海浪理论与计算原理》,于1984年出版。该书系统地介绍了国际上截止到80年代初的海浪研究成果。在500余篇文献中,近400篇是70年代以后发表的。该书的出版是我国物理海洋学界的大事,它成为广为引用的一本专著,对促进我国海浪研究的发展、培养海洋科技人才和满足有关应用的需要等方面起了相当重要的作用。

投身海洋教育事业

文圣常除了海浪理论和应用研究之外,在海洋教育事业上也做出了卓越贡献。文圣常编著了一系列具有我国特色的物理海洋学的专著与教材,除上述两种专著外,还编著了《海浪学》、《液体波动原理》、《图解与近似计算》、《海洋近岸工程》等教材。由于有像文圣常这样的一些在学术上有较高造诣的学者,青岛海洋大学成为国务院学位委员会首批批准的具有学士、硕士、博士学位授予权的单位。文圣常所主持的物理海洋学科被列为全国重点学科,还被批准为博士后流动站。由他领导并长期工作过的物理海洋与海洋气象系、物理海洋研究所已经取得重大进展,除海浪外,在物理海洋学科的其他方面,诸如浅海动力学、风暴潮、水团和水温预报、海洋环境动力学、潮汐和海平面、中小尺度海气相互作用等学科研究上都处于国内先进地位。文圣常任山东海洋学院院长期间,在国际合作研究上取得了重要的成就,在1987年美国海洋科学界有关的工作总结中指出,在与中国的国际合作中,与山东海洋学院的合作是最富成效的。

工作虽改心仍坚定

幼时对神秘海洋的热爱和向往,最终使文圣常在50年代初改行,他是在短时间里完成由航空转向海洋研究的学者。1946年1月,他乘船赴美时途经太平洋,几千吨的船舶像玩具似的颠簸,当时他就决心设计出一种海洋能量利用的装置,去叩开海洋世界的大门。他很快设计出一种利用海浪能量的动力装置模型,于回国后的翌年自制成功,经几次改进,先后在嘉陵江畔、北戴河海边、青岛汇泉湾成功地进行过试验,于1953年在《机械工程学报》上刊载的论文“利用海洋动力的一个建议”,就是这几次试验的总结。文圣常的研究始终瞄准海洋学科的国际前沿,且能在极短的时间里有成就。在美国期间,除了努力学习航空机械专业知识外,他广泛涉猎其他自然科学,为了让更多的中国人能了解当年鲜为人知的原子弹的奥秘,译了加拿大著名物理学家J??K?甭薏?逊著的《原子轰击与原子弹》原著,回国时已经将该书译完,于1947年出版。文圣常早年回国后,到重庆中央工业学校任副教授,解放后,先后任重庆西南工业专科学校副教授、湖南大学副教授、广西大学教授。1952年全国高等学校院系调整时,为加强高等军事院校,刚满30岁的文圣常服从组织调遣,在哈尔滨军事工程学院任教授。1953年应物理海洋学家赫崇本教授的邀请,前往青岛山东大学海洋系任教授,从此与海洋结下了不解之缘。1959年以后,先后任山东海洋学院教授、动力海洋教研室主任、物理海洋与海洋气象系主任、副院长。1984—1987年任院长,1984年创建物理海洋研究所并任所长,1988年任青岛海洋大学教授、物理海洋研究所名誉所长。文圣常是山东海洋学院学术委员会副主任,国务院首批批准博士生导师,国务院学位委员会理科评议组成员。曾多次被选为中国海洋湖沼学会副理事长,中国海洋学会副理事长、中国海洋水文气象学会理事长,中国海洋研究科学委员会主席。他是《海洋湖沼》和《海洋学报》副主编,《中国大百科全书·大气科学·海洋科学·水文科学》卷海洋物理学科主编之一,《中国科学》和《中国海洋湖沼学报》(英文版)编委,《青岛海洋大学学报》主编。1989年获全国教育系统劳动模范荣誉称号。

文圣常是一位有贡献而又谦虚的学者。尽管他在海浪理论研究上具有很深的造诣,在物理海洋学界具有很高的威望,然而他始终认为自己的一点点工作不值得称道。他十分顾大体、识大局,始终把国家需要和组织安排放在第一位,而把个人的研究志向和利益放在第二位。

3研究成果

长期从事海浪理论及其应用的研究,主要成果有二:一为海浪计算和数值预报方法,一为海浪谱。海港建筑等海洋工程中,需要计算海浪,我国五、六十年代依靠苏联和美国的计算方法。文圣常将当时国际上盛行的能量方法和谱方法结合起来,提出一种有中国特色的计算方法,精度较高,使用较方便,被国家的《海港水文》规范采用,以取代长期使用的外国方法,此项成果获国家科技进步奖。1986--1995年期间,文圣常承担国家重大科技攻关项目中的海浪数值预报方法研究,针对国外盛行方法存在的困难,提出一种新型混合型预报模式,将控制方程中能量摄取、耗散、非线性波--波相互作用等难于精确计算的源函数项合并为一项,然后通过易于观测得到且较可靠的海浪成长关系加以计算,从而使模式的精度有基本保证,运转稳定,计算时间只约为国外WAM模式(第三代模式)的1/60,适合中国国情,故为国家有关预报部门使用,还应用于远洋航行的台风防避系统及一部分海洋环境评价工作中。此项成果达到国际先进水平,部分国际领先,获国家“七五”、“八五”重大科技成果奖,联合国技术信息促进系统中国国家分部“发明创新科技之星奖”,并获国家科技进步奖及国家教委科技进步奖。

此外,由于他在“七五”、“八五”攻关中的突出成绩,被授予“七五”有突出贡献者和“‘八五’先进个人”称号。在海浪谱的研究中,避免国外盛行的纯经验方法,而采用解析的方法导出风浪频谱和方向谱。谱中的参量包括一个“尖度因子”,一方面反映风浪的成长状态,一方面能有效地描述谱形,既便于理论研究的应用,也便于拟合观测资料。此项研究达到国际先进水平,曾获国家自然科学奖和国家教委科技进步奖。上述有关谱的研究成果,为在“九五”攻关项目中研制更完善的预报模式提供了基础(已取得较好的阶段成果,未发表)。文圣常撰写的《海浪原理》和《海浪理论和计算原理》 ,在内容、范围、系统性方面,可与国外同类型的专著相比,为国内海洋科技界和高等学校较广泛应用的参考书和教材。上述第二专著获山东省教委科技进步奖,并评为优秀图书。

4相关报道

海大教授文圣常:加大力度治理市区行乞现象

“我们应当拿出创名牌的气魄来治理市中心区的行乞现象,因此我提出这个加大力度治理行乞现象的建议,它的实现将有助于文明城市建设,有助于迎接奥运。”中科院院士、中国海洋大学教授文圣常说,东部佳世客周边和其他一些中心地区的人行道上,总

有一些蓬头垢面、衣衫破烂的妇女在行乞,而且越是繁华的中心区,越是乞丐扎堆的地方。这和步行街上提包购物、衣着入时的人群格格不入,和兀立的摩天大楼不相称,和近在咫尺的滨海大道不相称,和青岛正在建设的文明城市极不相称,已经到了非治理不可的地步。

文说,虽然政府部门已经采取了一些治理措施,但是这种触目惊心的现象依然在影响着美丽青岛的形象。“这显然是个极复杂和困难的事情,广州处理类似问题的时候,甚至酿出了命案。但不能因此放弃整治。”

5文圣常小传

洗得发白的灰色夹克,一只似乎已成为他的标志的手提袋,谁能想到这个每天都穿梭于校园的老人就是中国科学院资深院士、我国海浪学科的开拓者和带头人之一文圣常?名望赫赫的文先生给人的印象竟然是那么平易近人、那么从容淡泊。

初涉海洋

1940年,文圣常考上了武汉大学机械系。毕业后,先后被分到空军空运103中队等单位工作。由于他具有坚实的数学物理和外语基础,又善于学习、接受新事物,当时的政府1946年选派他到美国航空机械学校进修深造。正是这次进修,使他结缘大海,并萌发了研究海浪的想法。

乘海轮途经太平洋时,文圣常发现几千吨的轮船竟像纸船似的随浪颠簸,他被排山倒海的波涛而震撼了:海洋既然能使航行于大洋的巨轮颠簸,当然也可以给一切海上和沿岸的设施与生命构成极大的威胁;但是只要人们掌握海浪的机理,就可以使之成为取之不尽的能源。他决心设计出一种利用海浪能量的装置,叩开海洋世界的大门。经过精心研究,回国后不久他就成功设计出一种装置模型,可以利用海浪的垂直运动压缩空气并驱动透平。这一装置模型几经改进,先后在嘉陵江畔、北戴河海边、青岛汇泉湾试验。这一成果,在1953年《机械工程学报》以《利用海洋动力的一个建议》的论文刊出。这是我国学者最早进行海浪能量利用的试验。

回国后,文圣常四处寻找国内的海洋科研机构。这一愿望到了解放后才实现。1953年,青岛的山东大学海洋系建系伊始,首任系主任、中国著名物理海洋学家赫崇本教授求贤若渴,经青岛观象台推荐,聘请文圣常教授来青岛从事海浪课的教学。从此,文圣常在海洋世界里任意遨游,以自己开创性的海洋研究,推动着中国物理海洋事业不断前进。

遨游大海

1953年开始,文圣常就一直住在青岛。50多年来,他在风景如画的海大校园里取得了一个又一个成果:“普遍风浪谱”、“涌浪谱”、“海浪预报方法”、国家海港水文规范、理论风浪谱、新型海浪数值预报模式、著作《海浪原理》、《海浪理论与计算原理》等等。

20世纪50年代中期,国际上虽然有两种盛行的方法研究海浪,但往往只限于海浪在充分成长的状态下的海浪频谱的内容,没有考虑海浪在成长过程中的谱型形式。在这种国际背景下,文圣常提出了“普遍风浪谱及其应用”的著名论文,其重要的特色是将国际上盛行的两种研究方法结合起来,从能量平衡的观点出发,导出了可用以描述风浪成长的全过程的普遍风浪谱。在涌浪的研究中,他也提出了“涌浪谱”的著名论文。由于这两篇论文具有很高的学术价值,不仅《中国科学》杂志英文版进行了刊发,而且被译成俄文,在上世纪60年代初期著名海洋学家克累洛夫编著的《海浪》论文集专著中全文刊出。

在20世纪50年代理论研究的基础上,文圣常60年代开始更多地考虑着如何将海浪理论转化为生产力,为国民经济服务。这一期间,他主持和领导了国家科委海洋组海浪预报方法研究组的技术工作,由于在研究中充分考虑了我国海域的特点,该研究组提出的海浪计算方法很快在国内得到广泛应用,在国民经济中产生了巨大的社会效益与经济效益。70年代后期,为适应我国沿海城市改革开放的需要,他又制定出近岸工程设计和管理的技术标准。经多次改进,该成果作为国家级规范被列入我国交通部《港口工程技术规范》第二篇《水文》的第一册《海港水文》中,从而结束了我国在建港的有关规范中长期依赖前苏联和美国的状况。1985年,该成果荣获国家科技进步二等奖。

文圣常对海浪理论的研究永不停歇。虽然在20世纪50年代,他就发表了相当有特色的风浪谱理论,但他深知对自然界的认识永远是一个过程,永远没有终点。在继续完善风浪谱的研究中,80年代他又在国际上首次提出“风浪频谱”,代表了海浪研究的一种新方向,并获得国家自然科学四等奖和国家教委科技进步一等奖。

20世纪80年代末、90年代初,花甲之年的文圣常又承担了国家“七五”、“八五”等重点科技攻关项目。针对海浪数值预报国外通行方法存在的困难,1989年他提出一种混合型的海浪数值预报模式。该模式不仅能使数值预报的精度得到基本保证,而且简便了计算,克服了在计算机上费时过多的弱点。由于适合中国国情,该预报模式不仅被国家有关预报部门使用,而且与前苏联有关的海洋研究所合作,在远东海域推广应用。这一成果也获得了国家“七五”科技攻关重大成果奖、国家“八五”科技攻关重大成果奖、国家教委科技进步一等奖、国家科技进步三等奖,他本人也两次荣获“有突出贡献先进个人奖”。经国务院批准,自1990年7月起终生享受政府特殊津贴。1994年当选中国科学院院士,并成为海大历史上首位院士。

20世纪最后十年,联合国教科文组织提出了“国际减灾十年”的号召,正契合了他一直以来从中国海洋事业的实情出发,研究海洋灾害、造福人类的想法。尽管年逾古稀,他又义不容辞地承担起相关研究的重要课题,并亲自主持“灾害性海浪客观分析、四维同化和数值预报产品的研制”专题的研究工作。其产品现已在国家海洋环境预报中心应用于台风浪预报,并进入中央电视台灾害海浪预报,在防灾减灾中取得了重大的社会效益和经济效益。20世纪90年代中后期,他又承担起“近岸带灾害性动力环境的数值模拟和优化评估技术研究”专题并亲自参与其相关子课题,提出了新的谱方法研究,该谱结构的可靠性、模式性能覆盖范围、改进的可行性、所需计算机时间等方面都优于当前世界上盛行的第三代海浪模式。

除了课题的研究,文圣常还撰写了大量的论文和专著。其中1962年出版的《海浪原理》,是国内外出版的第一部海浪理论专著,被列入国际五大海浪巨著之一,而美国唯一的一本同类型专著则发表于1964年。他1984年出版的《海浪理论与计算原理》,也在促进我国海浪研究、培养海洋科学人才和在国民经济建设中的应用方面起了相当重要的作用。如果说,《海浪原理》一书的出版,是中国物理海洋学诞生的一个重要标志和中国海浪研究趋于成熟的里程碑的话,那么,《海浪理论与计算原理》就是中国物理海洋学走向世界,具有中国特色的物理海洋学已进入到一个崭新时期的又一个里程碑。

淡泊名利

熟悉文圣常的人都知道,即使年事已高,他仍坚持一天上“三班”:每天上午9时来校,中午12时30分回家休息;下午4时来校,晚上6时30分回家吃饭;晚上8时30分再一次来校,晚10时回家。十几年来除春节几天休假外,雷打不动。即使现在年逾八旬,他也仍以常人难及的毅力,每天伏案工作十余个小时。曾有人问他这样累不累,他说:“每个人的生活方式不同。我喜欢这样的生活方式。我每天总是感到时间不够用。”

文圣常桃李满天下,他的毕业生很多人已成为世界海洋科技界的知名学者,很多人也都因科研成绩优异而晋升为教授或研究员,可他依然那么谦恭低调、从容淡泊。在为本科生做完讲座后,在大家热烈的掌声中,一再鞠躬致谢。在场之人无不动容。在荣获1999年度何梁何利基金科学与技术进步奖后,他一分不留,全部捐给了祖国的教育事业。其中一半捐给了他从事教学生涯半个世纪之久的海大,设立“文苑奖学金”;另一半捐给了河南家乡用来盖“海洋希望教学楼”。命名奖学金时,学校领导多次登门希望他同意以个人名字命名,他坚辞不受。最后命名为“文苑奖学金”,寓意同学们在海大这个知识的殿堂里努力学习科学知识文化。“海洋希望科学楼”的名字,也是他一再婉拒当地政府“文圣常教学楼”的命名后,接受的与自己一辈子从事学科相联系的名字。谈及往事,文圣常很淡然:“我一生中一切都是平平淡淡的。我喜欢这种平淡的生活。能做一点力所能及的事我就很高兴。”

先生之风,山高水长

这就是文圣常,虽然为我国乃至世界海洋事业做出了卓越的贡献,却永远保持着那份执着敬业、从容淡泊。中国海洋大学校长管华诗院士说:“文先生以80岁的高龄而努力工作、不稍落后于后生,此情景常常令人感动。文先生是集科学精神与人文精神于一身的完美结合者。”正是对文圣常报效祖国的赤子之心和典雅的儒家风范的高度概括与赞美。

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