新華社長(cháng)沙8月12日電 題:算天——記“最美新時(shí)代革命軍人”張衛民
新華社記者劉小紅
國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院某研究所研究員張衛民辦公室的柜子里,擺放著(zhù)國家、軍隊科技進(jìn)步獎等眾多獎牌。
每一枚獎牌背后,都是一段艱辛的路程。
從軍30余載,張衛民和團隊一起,潛心研究大氣海洋數值預報事業(yè),攻克了多項關(guān)鍵技術(shù),先后研制成功多個(gè)大氣海洋數值預報系統。
“我們實(shí)現了核心技術(shù)從受制于人到自主可控、從單一大氣圈層到多圈層耦合,使我國大氣海洋數值預報水平躋身世界前列,這離不開(kāi)以張衛民為代表的數值預報團隊的貢獻?!眹揽萍即髮W(xué)氣象海洋學(xué)院院長(cháng)朱小謙說(shuō)。
國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院某研究所研究員張衛民(右一)與團隊成員交流數值預報數據搜集情況 (6月25日攝)。新華社發(fā)(周富敬 攝)
拓“荒”
知天知地,勝乃可全。氣象自古以來(lái)是影響戰爭勝負最為復雜多變的要素之一。
預測天氣,古時(shí)靠經(jīng)驗推測,現在則有了“銀河”“天河”等超級計算機進(jìn)行數值運算。張衛民的工作,就是解決如何運用超級計算機更準確、更早預測天氣的問(wèn)題。
“大家都知道天氣預報對國防安全的重要性。為擺脫天氣預報受制于人的境況,上世紀80年代末,我在宋君強院士帶領(lǐng)下開(kāi)始了數值天氣預報高性能計算技術(shù)的拓荒之旅?!睆埿l民說(shuō)。
面對國外技術(shù)層層封鎖,創(chuàng )業(yè)之初,“陌生領(lǐng)域起步難、專(zhuān)業(yè)人才引進(jìn)難、信息獲得渠道難”三座“大山”壓著(zhù)張衛民。
沒(méi)有大氣科學(xué)知識積累、參考資料少,張衛民摸著(zhù)石頭過(guò)河,從最基礎的工作干起,程序代碼一行行敲、數據一個(gè)個(gè)試。有一年,他連續數月加班,累到住院,出院后又一頭扎進(jìn)實(shí)驗室。
“內心不純粹、毅力不強的人,干不了這個(gè)工作?!睆埿l民說(shuō):“數值天氣預報效果需要做長(cháng)時(shí)間統計檢驗,引入一種新的預報方法,往往需要針對一年以上觀(guān)測資料做回報試驗,統計檢驗結果出來(lái)后達不到預期效果的事時(shí)常會(huì )發(fā)生?!?/p>
經(jīng)過(guò)數年艱辛研究,1992年,團隊在“銀河”某型計算機上完成了算法設計和多任務(wù)并行軟件代碼編寫(xiě),成功研制出我國在國產(chǎn)高性能計算機上第一個(gè)大型并行科學(xué)計算軟件。
在此基礎上,團隊于上個(gè)世紀末成功研制了我國第一代軍用數值天氣預報系統,軍事氣象保障不再受制于人!
深“耕”
新形勢帶來(lái)新任務(wù),新時(shí)代提出新要求。近年來(lái),張衛民一直忙于新一代數值預報技術(shù)研發(fā),深耕國際前沿科學(xué)問(wèn)題的突破。他帶領(lǐng)團隊創(chuàng )新性地將干空氣質(zhì)量守恒控制理論應用于全球譜模式框架設計中,使團隊在全球中期數據預報模式領(lǐng)域做出了前沿創(chuàng )新成果;他聚焦國際資料同化理論發(fā)展前沿,指導學(xué)生提出了多個(gè)混合資料同化算法……
正是基于關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破,2020年他帶領(lǐng)團隊完成了最新一代數值預報系統研制。
臨近空間,是距地面20-100公里的地球大氣層區域。近年來(lái),多國紛紛布局研制各種臨近空間飛行器。預報臨近空間大氣環(huán)境,是臨近空間飛行器設計、試驗和運用的重要基礎?!爸饕嬖谌箅y題,一是臨近空間認知難,二是缺乏觀(guān)測資料等導致預報系統研制難,三是復雜物理化學(xué)過(guò)程的定量刻畫(huà)難?!睆埿l民說(shuō)。
他將目光瞄準這一“氣象盲區”,帶領(lǐng)團隊向三大難題發(fā)起沖鋒,日夜兼程、步履不停。經(jīng)過(guò)8年漫長(cháng)的艱苦攻關(guān),團隊突破多項核心技術(shù),取得了具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )新成果。
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張衛民是大氣海洋數值預報系統總設計師,也是“跨行高手”。
30年前,學(xué)數學(xué)的張衛民,跨行搞起了數值天氣預報。2015年,為了國家和軍隊事業(yè),他又一次跨行,開(kāi)啟了海洋環(huán)境保障領(lǐng)域的研究。
“他利用長(cháng)期在數值天氣預報領(lǐng)域深耕的技術(shù)優(yōu)勢向海洋環(huán)境拓展,帶領(lǐng)團隊取得了一系列創(chuàng )新技術(shù)突破?!眹揽萍即髮W(xué)氣象海洋學(xué)院政委劉輝說(shuō)。
張衛民“下?!?,進(jìn)入海洋領(lǐng)域,是科學(xué)家的敏銳,更是使命使然?!按髿?、海洋都是地球系統的重要部分,要把天氣預報好,繞不開(kāi)精準掌握海洋環(huán)境?!彼f(shuō)。
但是,海洋觀(guān)測資料的匱乏極大制約了海洋環(huán)境數值預報精度的提升。為此,張衛民有針對性地瞄準幾個(gè)關(guān)鍵方向開(kāi)展研究和團隊建設。
經(jīng)過(guò)數年努力,他匯集了一批高質(zhì)量海洋觀(guān)測資料,一些技術(shù)創(chuàng )新研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金支持,提升了海洋環(huán)境數值預報的自主性和精準性。
現在,張衛民又瞄準了更高層次、更高難度的大氣、海洋、陸面多圈層耦合技術(shù)?!八麑υ擃I(lǐng)域的理解以及未來(lái)發(fā)展的認識總是深刻而具有前瞻性,對國家需求和應用研究的洞察也很精準,令人欽佩?!眹揽萍即髮W(xué)氣象海洋學(xué)院某研究所所長(cháng)任開(kāi)軍說(shuō)。