我国海浪学科的开拓者

来源:人民日报海外版 2004-09-28   发布时间:2015-05-21 04:03:32 



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!

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,1946年当时的政府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、北戴河海滨、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。这是我国最早进行海浪能量利用的试验。

20世纪五十年代中期,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“普通风浪谱及其应用”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》杂志英文版刊发,而且被译成俄文,在上世纪六十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世纪五十年代理论研究的基础上,文圣常六十年代开始更多地考虑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。七十年代后期,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》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。

20世纪八十年代末、九十年代初,花甲之年的文圣常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。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”。1994年当选中国科学院院士,并成为中国海洋大学历史上首位院士。

20世纪最后10年,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。20世纪九十年代中后期,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。

文圣常还撰写了大量的论文和专著。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。他1984年出版的《海浪理论与计算原理》,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。
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