文圣常院士昨在青逝世,享年100岁( 二 )


耕海踏浪 , 他为中国海浪学术奠基
1947年 , 山东大学设立海洋研究所 , 任命童第周为海洋研究所所长、曾呈奎为副所长 。 二人皆从事生物学研究 , 因此 , 直到1949年 , 物理海洋学博士赫崇本受聘山东大学后 , 物理海洋科教事业才开始起步 。 1953年来到山东大学的文圣常 , 面临的挑战 , 是从工科领域的机械工程 , 向理科领域的海洋科学转型 。 他给自己制订了庞大的基础理论学习计划 , 在那段过渡时期 , 他读书甚至比大学期间还要努力 。
1953年 , 他发表的《利用海洋动力的一个建议》 , 成为我国学者最早探讨海浪能量利用的学术文章 。 “海洋中波浪具有类似天文数字的能量 , 可供开发的约有1亿千瓦 , 是很诱人的 。 许多国家在研究 , 但技术上的困难 , 使得有效的工业利用可能还是遥远的事 。 ”伴随着知识的拓展和试验的推进 , 文圣常越来越感到 , 波浪能的开发利用比他想象的要复杂得多 。 于是 , 他调整了研究方向 , 由研究海浪能量的开发利用 , 转向了理论研究 。
在20世纪60年代 , 国际上存在两种比较盛行的海浪研究方法——“能量平衡法”和“谱法” 。 这两种方法明显的不足在于推测和假设成分较多 , 其理论建立在特殊状态下 。 文圣常结合主流计算方法 , 导出了可以描述波浪成长过程中的、更一般的、更普遍的风浪谱 。 1960年发表的《普遍风浪谱及其应用》记录了这一成果 。 同时 , 在涌浪的波高和周期计算中 , 基于对传统观念的质疑 , 文圣常给出了新的计算方法 , 撰写了《涌浪谱》一文 。 这两篇文章中的创新成果在有关国际海洋科学进展中被评为重大研究成果 。 “普遍风浪谱”在业内被称为“文氏风浪谱” 。
20世纪80年代 , 文圣常在原有基础上 , 引入新的参量 , 推导出“理论风浪频谱” 。 该谱既适用于深海 , 也适用于浅水 。 根据他提出的风浪谱计算结果 , 不仅与中国各海区的观测结果十分吻合 , 也与国际上观测资料和风浪谱结果相当接近 。
20世纪90年代 , 文圣常计算出方向谱 , 并在1991年第20届国际大地测量学与地球物理学联合会国际海洋物理科学协会学术会议上 , 得到与会学者高度评价 。
伴随着改革开放的推进和经济建设的加快 , 资源开采、航运贸易活动与海洋的联系更加紧密 。 提供准确、及时的海洋环境预报 , 以保证海上作业的安全和效益 , 显得十分迫切 。 1986年 , 我国启动了“七五”国家科技攻关项目(第76项)“海洋环境数值预报” 。 文圣常承担了该项目的重中之重--“海浪数值预报方法研究” 。 5年后 , 文圣常带领团队研发的“新型混合型海浪数值模式” , 不仅有效克服了当时我国计算机运行水平较低的困难 , 而且使我国的海浪预报模式从传统的经验预报 , 迈向了数值预报 , 很快便在国家和地区性海洋预报中心投入业务化应用 。 验收专家组评价:成果达到国际水平 , 部分内容达到国际领先水平 。 该成果被国家科委列为重大科技成果 。
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 。 国家“八五”科技攻关项目“灾害性海洋环境数值预报及近海环境关键技术研究”中 , 也设置了核心课题“灾害性海洋环境数值预报模式研究及业务化” 。 文圣常主持承担了这一核心课题的第一专题“灾害性海浪客观分析、四维同化和数值预报产品的研制” 。 1996年前后 , 他继续承担新的科研项目--“近岸带灾害性动力环境的数值模拟技术和优化评估技术研究” , 发表了多篇涉及深、浅水风浪方向谱的学术论文 , 提出了“浅水风浪谱”“基于选定风浪方向谱的海浪模拟方法”等系列创新性理论 。

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