郭晓岚教授对大气科学的杰出贡献——悼念郭晓岚先生逝世

作者:钱永甫;陈月娟;王谦谦;巢纪平 刊名:气象学报 上传者:常新军

【摘要】2006年5月6日我国旅美著名学者郭晓岚因病在芝加哥逝世,享年91岁。文中简要介绍郭晓岚的生平,并根据收集到的郭先生70多篇重要论文,总结了他数十年来在大气科学领域辛勤耕耘的成果。介绍了他对大气动力学中的不稳定理论、大气环流形成和大尺度热力环流理论、中尺度对流动力学和涡旋动力学理论以及低纬和热带动力学理论等方面的引导性和创新性贡献,还介绍了他的模式物理过程参数化方案以及青藏高原等大地形动力和热力作用对天气气候影响的数值模拟结果。从该文可以看出郭先生对大气科学研究和教育所作出的杰出贡献。他是我们后辈学习的楷模。

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1郭晓岚简要生平和事迹郭晓岚,1915年2月7日生于保定市满城县张辛庄村,幼时家境贫寒,高小毕业后就辍学回家参加农业劳动。1929年,考入保定第二师范。1937年清华大学毕业后,入浙江大学攻读硕士学位,师从涂长望教授。其后,在南京中央研究院气象研究所(北极阁)工作。1945年作为公费留美生到美国芝加哥大学学习,师从著名气象学家Rossby教授。1948年获芝加哥大学博士学位。1949年1961年,在麻省理工学院(MIT)研究飓风,任职从助理研究员、高级科学家到研究项目主任。1962年,郭先生回到芝加哥大学,成为新成立的地球物理科学系的教授。为表彰他对大气科学的突出贡献,在1970年被授予美国气象界最高荣誉奖罗斯贝(Carl-GustafRossby)研究奖章,并获选为美国气象协会(AmericanMete-orologicalSociety)院士。郭先生热爱祖国,关心中国气象事业的发展和人才的培养。在临退休前的56年中,培养了朱伯承博士,指导了作者中的前三位访问学者。郭先生曾4次(1973,1979、1986和1992年)应中国科学院邀请回国讲学或参加国际学术性会议。在1979年北京讲学期间,他为研究生讲课,其讲稿后由朱伯承整理并经他本人校订,由江苏科学技术出版社以《大气动力学》为书名出版。该书简洁明了和严格地阐明了大气动力学中的许多基本理论问题,其中在涡动理论中提出的广义郭晓岚位涡方程及其简化形式的应用,在众多的位涡方程形式中很具特色。1985年退休后,郭先生仍从事气象科学的研究工作不辍。郭晓岚逝世后,美国芝加哥大学新闻办公室发布长篇文告,给予极高评价。文告指出,郭先生从二战时期的中国,飘洋过海来到美国,以很少的奖学金在芝加哥大学攻读学位。但是,仅仅几年的时间,他就在学术界崭露头角,且一直保持重要影响。他的研究成果是动力气象学许多分支中的重要理论基础之一。他推广了瑞利(Rayleigh)爵士的工作,在数学上导出了大气和海洋中平滑基流转变为不稳定扰动的必要条件,被称为瑞利郭晓岚原理(Rayleigh-KuoTheorem),在气象界久负盛名。郭先生的历史和文学知识也十分渊博,在1979年夏季他和夫人等访问敦煌时,作者之一有幸一路陪同,曾被他丰富的历史和宗教知识折服。2郭晓岚杰出的学术成就2.1大气动力学郭晓岚对大气动力学方面的贡献,包括大气不稳定理论、大气环流形成和大尺度热力环流理论、中尺度对流动力学和涡旋动力学理论、低纬和热带动力学理论以及地气相互作用动力学理论等。2.1.1大气不稳定理论郭晓岚有关大气不稳定理论的论文有很多[1-6]。他研究了“正压大气中两维无辐散流的动力不稳定”,指出当强西风气流随纬度变化时,沿强西风运动且相速度在西风最大和最小速度之间的普通波长的波动和气旋波可能会发生不稳定。当波动为不稳定时,在最小绝对涡度点以南的槽线由东南向西北倾斜,在最大涡度点以北的槽线由西南向东北倾斜。在“热带大尺度扰动的不稳定理论”研究中,郭晓岚解释了热带对流层和低层平流层中探测到的几种大尺度波动的存在原因。即波状扰动处于热带大气中条件性不稳定的辐合场中,并有源源不断的地面蒸发提供水汽,从而变得不稳定之故。郭晓岚还研究了热带地区既有水平切变又有垂直切变的切变带和急流型平均流的不稳定。结果表明,不稳定的主要来源是水平切变,平均垂直切变和稳定的层结无论在高层还是低层都限制扰动的发展。在距离赤道610的地带,急流型廓线最不稳定,扰动的最大强度发生在平均流绝对涡度较小的急流一侧,从而决定了ITCZ的平均位置。在“大气中线性和急流型廓线的斜压不稳定”一文中,

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