高由禧：中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)、氣候?qū)W、高原氣象學(xué)家
來源：????時間：2011-04-26
高由禧(1920年2月14日—2001年3月3日)，出生于福建省福清縣(現(xiàn)福清市)。氣候?qū)W、高原氣象學(xué)家。1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1956年加入九三學(xué)社。九三學(xué)社第七、八屆中央委員會委員。
高由禧出生于一個貧苦農(nóng)民家庭。1935年7月畢業(yè)于福建省福清縣融美初級中學(xué)。1935年夏至1938年夏，就讀于福州私立英華高級中學(xué)。高中畢業(yè)后，因家中經(jīng)濟(jì)困難，在融美中學(xué)當(dāng)了一年教師。1939年夏，考入重慶中央大學(xué)地理系。1944年夏大學(xué)畢業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位。1945年底由涂長望、竺可楨介紹，高由禧到中央研究院氣象研究所給趙九章、竺可楨當(dāng)助理研究員，負(fù)責(zé)天氣圖工作。1948年他發(fā)表了第一篇論文《東亞大氣之運行》，根據(jù)當(dāng)時為數(shù)不多的700hPa風(fēng)向風(fēng)速資料，他分析出東亞地區(qū)各月的流線圖，論述了東亞環(huán)流的季節(jié)變化。這項工作是開創(chuàng)性的。中國科學(xué)院在1954年編集1949以前各學(xué)科代表性的論文時，將他這篇文章選進(jìn)氣象學(xué)一卷中。1949年，新中國成立了。解放初期，在國民黨南京政府留下的爛攤子上一切事業(yè)發(fā)展都很困難。華東軍區(qū)接管了南京，陳毅司令員了解到科研單位的困難，在經(jīng)費緊缺的情況下還為氣象科研所調(diào)撥60萬斤小米作為購買地球物理探礦儀、地震儀、地磁儀和氣象儀器的費用，并增加了人員編制。這一行動使廣大科研人員看到中國共產(chǎn)黨發(fā)展科學(xué)事業(yè)、強國富民的決心，高由禧跟大家一樣感到歡欣鼓舞，立志把國家的需要、人民的需要做為自己搞科研的目標(biāo)和方向。
20世紀(jì)50年代初，高由禧在中國科學(xué)院地球物理所氣象組與葉篤正合作，從事東亞氣候的研究。他領(lǐng)導(dǎo)一個小組研究東亞季風(fēng)問題，這是繼竺可楨先生1935年發(fā)表我國第一篇有關(guān)東亞季風(fēng)氣候文章以來比較全面、系統(tǒng)的東亞季風(fēng)研究，這個小組發(fā)表了大量文章。他將這些成果概括在1962年出版的《東亞季風(fēng)的若干問題》專著中。他首先提出青藏高原季風(fēng)概念，指出：除海陸季風(fēng)外，全球還有南北半球季風(fēng)、行星環(huán)流季風(fēng)、平流層季風(fēng)、高原季風(fēng)等五種季風(fēng)和相應(yīng)的四種形成機制；哈德萊、瓦克和季風(fēng)垂直環(huán)流等三種季風(fēng)維持結(jié)構(gòu)。這一“季風(fēng)體系”概念是很有創(chuàng)新性的。他有關(guān)季風(fēng)的研究一直延續(xù)到80年代，發(fā)表了許多有關(guān)的論文。
中華人民共和國剛剛成立就遇到帝國主義的經(jīng)濟(jì)封鎖，當(dāng)時橡膠是國內(nèi)緊缺的生產(chǎn)物資之一，國內(nèi)從來沒有植膠的記錄，究竟能不能種?除了種植技術(shù)外，首先要找出我國有沒有適合種植橡膠的地區(qū)。高由禧急國家之所急，接受了這個任務(wù)。他是搞氣象的，并不懂得種膠，但決心從氣候的角度解決這個問題。他首先考慮到與產(chǎn)膠國印尼、泰國氣候相近的海南島，但國內(nèi)沒有有關(guān)的氣候資料，他就借鑒了鄰近國家有限的一些氣象資料，經(jīng)分析研究于1952年與徐淑英、許孟英撰寫出版了《海南島氣候》(從氣候的觀點來討論海南島地區(qū)的植膠產(chǎn)膠問題)一書，對海南島的氣候情況，特別是寒、旱、熱、臺風(fēng)問題，作了比較詳細(xì)的描述；從海南島某些地點的氣候和橡膠豐產(chǎn)區(qū)的氣候比較，指出海南島的植膠、產(chǎn)膠在大氣候上的問題所在，提出利用不同地區(qū)小氣候，揚長避短種膠的建議。
1950年，為了抗美援朝，我前線部隊急需臺灣海峽、朝鮮及東亞地區(qū)的臺風(fēng)預(yù)報，但掌握著太平洋地區(qū)氣象資料的資本主義國家又不給我們提供，做預(yù)報，困難很大，領(lǐng)導(dǎo)又把任務(wù)交給了高由禧。沒有當(dāng)時的氣候資料，他就在歷史資料中找規(guī)律，總結(jié)出臺風(fēng)的路徑及其與天氣型的關(guān)系，提出以地面天氣型預(yù)報臺風(fēng)路徑；以鄂霍次克和白令海上氣壓系統(tǒng)的變換加深，作為西風(fēng)環(huán)流改變的指示和臺風(fēng)轉(zhuǎn)向與否的指標(biāo)等。這些方法現(xiàn)在看起來是很簡單的，但在當(dāng)時卻是首次使用并行之有效的。1953年他與顧震潮一起撰寫出版了《臺風(fēng)研究》一書，1959年又與曾佑恩撰寫出版了《臺風(fēng)的路徑圖及其一些統(tǒng)計》一書，發(fā)表了一些有關(guān)文章。由于出色的工作，高由禧于1952年被晉升為副研究員。
1954年毛主席發(fā)出了要根治黃河的號召，提出要建三門峽水庫，控制黃河流量。中國科學(xué)院派葉篤正、楊鑒初、高由禧等參加這一工作。他們整理了黃河流域二三十年二三百個水文站、雨量站資料，研究了黃河流域降水的正常分布及特點、降水達(dá)到大雨和暴雨的條件、整個黃河流域的各種強度降水的統(tǒng)計和類比，以及干旱情況等問題，指出了暴雨與旱、澇的關(guān)系。撰寫出版了《黃河流域降水》專著，發(fā)表了幾本黃河流域降水、暴雨圖集和資料。在這項工作中他們創(chuàng)造性應(yīng)用了相關(guān)性排表法，解決了三門峽上游涇河、洛河、渭河流域，下游伊河、洛河河域同時出現(xiàn)洪鋒和前后出現(xiàn)洪鋒的遭遇率有多大的問題，這工作對三門峽水庫的設(shè)計具有重要的參考價值。
在進(jìn)行黃河流域降水工作研究的同時，他考慮到東亞和南亞是聞名世界的季風(fēng)區(qū)，季風(fēng)的強弱、來的遲早一定會影響這個地區(qū)降水量的變化和分布，應(yīng)該從季風(fēng)的形成變化規(guī)律入手來作降水的長期預(yù)報。這是個很具特色的課題，他與有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專家進(jìn)行了探討，得到大家的支持，從此他開始了季風(fēng)問題的研究。首先，他從巢紀(jì)平、朱抱真等的北半球熱源熱匯的研究中結(jié)合當(dāng)時的青藏高原影響的研究，在1956年就提出了青藏高原可能存在著高原季風(fēng)現(xiàn)象，并指出高原季風(fēng)現(xiàn)象的形成、發(fā)生、變化與海陸季風(fēng)是同步的，高原季風(fēng)將加強、加厚海陸季風(fēng)，這概念得到后來許多事實證明。其次，他認(rèn)為海陸季風(fēng)的形成問題，應(yīng)該把歐亞大陸和非洲大陸與四周海洋一起考慮才能較好的理解海陸季風(fēng)的形成變化問題，同時指出海陸分布的影響大小因其出現(xiàn)的氣候帶不同而有很大的不同。第三，中國夏季風(fēng)的開始自南向北移動不是均勻的移動，可以分為兩個突變和三個緩動區(qū)，夏季風(fēng)的自北往南撤退是迅速的，而印度夏季風(fēng)則相反，它來得很快退得很慢。根據(jù)季風(fēng)這個進(jìn)退現(xiàn)象，他創(chuàng)造性地把中國自然季節(jié)分成七個季節(jié)。第四，他與徐淑英認(rèn)為青藏高原有如聳立在大氣海洋中的一個島嶼，就像海洋中的島嶼一樣，它必然存在一個季風(fēng)現(xiàn)象。他們用能收集到的很少的一些高原地區(qū)的氣象資料，論證青藏高原地區(qū)夏季近地層應(yīng)該是熱低壓，冬季應(yīng)該是冷高壓，進(jìn)一步論證青藏高原應(yīng)該存在著高原季風(fēng)。最后，認(rèn)為海陸分布差異、季節(jié)變化是大氣對流層底層季風(fēng)形成的基本原因，但海陸作用并不是等價的，常常是陸地變化大、快、急，而海洋變化小、遲、慢、緩，所以在海陸季風(fēng)形成變化中，陸地作用是主動的，起主要作用，而海洋作用是被動的，次要的。
后來，高由禧把大氣中凡盛行風(fēng)有明顯季節(jié)變化的就理解為季風(fēng)，指出全球存在著海陸季風(fēng)、高原季風(fēng)、南北半球季風(fēng)、行星季風(fēng)和平流層季風(fēng)等五種季風(fēng)和四種形成機制，即海陸分布形成機制、高原與四周大氣分布形成機制、南北半球形成機制、極區(qū)和低緯度大氣分布形成機制和哈德萊、瓦克、季風(fēng)垂直環(huán)流等三種維持季風(fēng)現(xiàn)象?，F(xiàn)在海陸季風(fēng)、高原季風(fēng)、南北半球季風(fēng)已得到大多數(shù)人的承認(rèn)，行星環(huán)流季風(fēng)已為蘇聯(lián)哈羅莫夫(XopomoB)與西德弗隆(Flohn)所共識(他們提出是大氣環(huán)流的季節(jié)變化形成的，不完全是海陸差異變化所形成的)。進(jìn)一步研究了海陸差異對平均大氣環(huán)流的影響后，他指出海陸差異的影響北半球比南半球強，東半球比西半球強，北半球的東半球比北半球的西半球強，從北半球的東半球來說，歐亞大陸最強，歐亞大陸的青藏高原地區(qū)是變化的最強中心，青藏高原地區(qū)和歐亞的變化將左右全球環(huán)流變化。同時從大氣運動的能源強度來說，海洋比陸地強，熱帶海洋比其他海洋強，熱帶季風(fēng)區(qū)海洋比熱帶海洋強，青藏高原鄰近地區(qū)比熱帶季風(fēng)區(qū)海洋強。
1958年為增加河西走廊的供水，高由禧帶領(lǐng)工作人員參加中國科學(xué)院組織的融冰化雪隊奔赴祁連山進(jìn)行人工化雪實驗，并以蘭州為基地成立了蘭州地球物理研究室。在他主持下，進(jìn)行融冰化雪，人工降水，土炮消雹，干熱風(fēng)的形成、預(yù)報等實驗研究。
1959年高由禧在蘭州組建蘭州高原大氣物理研究所的前身中國科學(xué)院蘭州地球物理所分所，他任副所長。在“文化大革命”中，高由禧被打成反動學(xué)術(shù)權(quán)威。1972年他從“牛棚”中解放出來，蘭州地球物理研究所被作為氣象連并入蘭州地震大隊，他任業(yè)務(wù)處主任，立即開始對青藏高原的氣象研究，同時積極籌建蘭州高原大氣物理研究所。從1974年至1999年12月，他在蘭州高原大氣物理研究所任副研究員、研究員、所長、名譽所長，博士生導(dǎo)師。
青藏高原對我國乃至全球的天氣氣候影響很大，但新中國成立前對這些影響所知甚少。新中國成立后，隨高原地區(qū)氣象觀測臺站網(wǎng)的建立，在葉篤正、陶詩言、楊監(jiān)初先生等的領(lǐng)導(dǎo)下，首先掀起了我國青藏高原氣象研究的第一次高潮，取得很多重要的成果，出版了《青藏高原氣象學(xué)》一書。
1972年夏季青藏高原及鄰近地區(qū)的九省(區(qū))氣象局及蘭州高原大氣物理研究所自發(fā)地組織了高原氣象研究協(xié)作組，高由禧作為首席科學(xué)家，協(xié)作組組長，我國當(dāng)時惟一的高原大氣物理研究所所長，直接領(lǐng)導(dǎo)組織了后來持續(xù)十年之久的我國高原氣象協(xié)作研究工作。從此，我國高原氣象研究又掀起了一次高潮。在對青藏高原的氣象研究中，他得到一些重要成果：
一、青藏高原及其鄰近地區(qū)是大氣變化的敏感區(qū)、熱源區(qū)、啟動區(qū)和擾動區(qū)。所謂敏感區(qū)就是同樣的熱量、質(zhì)量、水氣量加入青藏高原地區(qū)大氣中，它的變化比加入平原地區(qū)的大氣中變化要大一倍。所謂熱源區(qū)是指夏季青藏高原的熱源，特別是青藏高原南部阿降姆地區(qū)是全球熱源最強的。所謂啟動區(qū)是指大氣環(huán)流天氣氣候的季節(jié)變化常常是以青藏高原為最早。所謂擾動區(qū)是指與高原地面同高度的其他地區(qū)比，它的天氣系統(tǒng)擾動尤其是中小尺度擾動是全球最多的，并從高原中心向四周減少。
二、由于青藏高原的動力和熱力影響形成垂直和側(cè)向動力和熱力邊界層，垂直和側(cè)向動力、熱力邊界層的迭加使青藏高原的視高度不是4000米，而是6000米，其視范圍大小由250萬平方公里擴大到500萬平方公里，因而是世界上最高(400mb)最大的行星邊界層。
三、青藏高原季風(fēng)：青藏高原有如大氣海洋中的島嶼，也像大海洋中存在的大陸地、島嶼一樣，后者一定會產(chǎn)生海陸季風(fēng)現(xiàn)象，前者也會存在著高原季風(fēng)，這個推論在1957年就提出了，1960年又提出論證，同時指出了高原季風(fēng)的垂直結(jié)構(gòu)、水平影響范圍，從而對亞洲氣候形成及其季節(jié)變化給出最確切的解釋，這是氣候?qū)W上一個重要貢獻(xiàn)。在60年代中后期湯懋蒼也證實了青藏高原的的確確存在有高原季風(fēng)，并進(jìn)一步證實了北美洛磯山高原也有高原季風(fēng)現(xiàn)象。后來他們又指出像格陵蘭高原、南北高原都可能有高原季風(fēng)現(xiàn)象，因為這些高原水平尺度已大大超過海陸風(fēng)和山谷風(fēng)的水平尺度。
四、在冷熱源和積云對流天氣的研究中，高由禧根據(jù)葉篤正等用冷熱源直接計算的方法計算證明，每年4—9月青藏高原為熱源，11—2月為冷源，3、10月為轉(zhuǎn)變月。雖然青藏高原地面上冷熱源有明顯的季節(jié)變化，但全年都盛行對流性積云；雖然對流性積云觀測次數(shù)夏季多冬季少，但即使在隆冬1月份觀測到的仍然絕大多數(shù)是對流性積云，很少觀測到層狀積云，這事實是否表示冬夏高原都應(yīng)該是熱源?高由禧經(jīng)過研究認(rèn)為：這很可能是和青藏高原總體上看是一個高原，而實際高原面上還是有許多高高低低的山峰有關(guān)。這些高原山峰整年應(yīng)該盛行山谷風(fēng)，白天以谷風(fēng)為主，容易觀測到對流性的積云，晚上以山風(fēng)為主，容易造成云消霧散碧空天氣，因此在冬天冷源時期仍然觀測到的是對流性積云。
五、青藏高原上準(zhǔn)定常天氣系統(tǒng)的形成問題。高由禧、朱抱真等根據(jù)青藏高原地區(qū)因準(zhǔn)定常的迫源(熱源、熱匯和動力因子)所形成的準(zhǔn)定常擾動場和從高原地區(qū)以外移進(jìn)高原的運動性天氣系統(tǒng)相作用，得出：如果二者位相一致時，則容易形成準(zhǔn)定常的天氣系統(tǒng)(像夏季高空青藏高原反氣旋)；如果二者位相相反，相抵消的結(jié)果則系統(tǒng)減弱變成為短波系統(tǒng)很快移出高原，這樣一種理論確實可以解釋許多高原上天氣系統(tǒng)和準(zhǔn)定常的天氣系統(tǒng)的形成問題。1979年高由禧與葉篤正等撰寫出版了《青藏高原氣象學(xué)》。
這本書是繼50年代的研究之后對我國高原氣象工作的總結(jié)，是對青藏高原及其鄰近地區(qū)氣象學(xué)的系統(tǒng)論述。1980年他參加編著了《中國自然地理》一書，主編了《氣候》篇，完成了季風(fēng)氣候部分。他把季風(fēng)特別是高原季風(fēng)和我國東部海陸季風(fēng)結(jié)合起來，探討中國氣候的形成、演變(異常)，認(rèn)為高原季風(fēng)和我國東部的海陸季風(fēng)在時間上是同位相的，因此，高原季風(fēng)的強弱異常變化對海陸季風(fēng)有加強、增厚、使其變化更復(fù)雜的作用，這就對中國的氣候有了更深入的理解。他指出高原季風(fēng)和海陸季風(fēng)東西分界線在東經(jīng)65°，東經(jīng)115°；南北分界分別在北緯25°和北緯40°。這就給中國氣候區(qū)劃的某些界限(如東西界，南北界)提供了物理的依據(jù)。此外對中國正常氣候和異常氣候從季風(fēng)方面給予了合理的解釋。
1982年他主編了《西藏氣候》一書。本書是青藏高原科學(xué)考察叢書之一，是第一本有關(guān)西藏地區(qū)氣候的專著。它論述了第三紀(jì)青藏高原隆起來以來，西藏過去氣候的變遷、現(xiàn)在氣候的狀況和未來氣候的變化趨勢，并進(jìn)行了氣候區(qū)劃，第一次在高原上劃分了氣候帶。在對西藏地區(qū)光、熱、水、風(fēng)能等氣候資源進(jìn)行農(nóng)業(yè)評價的基礎(chǔ)上，分析了青稞、小麥等一季喜涼作物高產(chǎn)的原因，闡述了農(nóng)作物和畜牧業(yè)氣候的基本特點，指出了農(nóng)牧業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生規(guī)律與預(yù)防措施。
1985年他接受科學(xué)出版社約稿，撰寫《中國干旱區(qū)氣候》一書，并已基本完稿。1987年，在葉篤正教授的倡議下，由高由禧申請，蘭州高原大氣物理所主持，組織國內(nèi)12個單位參加完成了國家自然基金重大項目：“黑河地區(qū)地—氣相互作用的觀測實驗研究”，從1987年10月基金會批準(zhǔn)這個項目，經(jīng)過兩年多的積極準(zhǔn)備，連同與日本合作的實驗項目，于1990年經(jīng)世界氣象組織同意被列為世界氣候研究計劃(WCRP)的一個子計劃，1990年6月實驗正式開始，1992年10月觀測實驗結(jié)束，到1994年10月完成全部觀測實驗研究計劃，整個項目歷時整整7年，取得大量寶貴觀測資料，中日雙方都發(fā)表了大量的文章。高由禧抱病對這項研究精心策劃，親自勘察觀測站址，多次去現(xiàn)場監(jiān)督觀測，為這次大規(guī)模實驗的成功做出重大貢獻(xiàn)。
90年代，高由禧承擔(dān)“災(zāi)害性氣候的預(yù)測及其對農(nóng)業(yè)年景和水資源調(diào)配的影響”項目(為中國科學(xué)院重大攻關(guān)項目)中子課題“中國西北干旱發(fā)生規(guī)律及發(fā)展趨勢”研究，“氣候動力學(xué)和氣候預(yù)測理論的研究”(國家基礎(chǔ)性研究重大關(guān)鍵項目)中子課題“全球大氣環(huán)流季節(jié)變化的研究”。高由禧從事氣候、青藏高原氣象和干旱氣候研究五十多年，在高原和東亞季風(fēng)、青藏高原氣象和中國氣候方面做出了突出貢獻(xiàn)。他撰寫與參與撰寫了8部學(xué)術(shù)專著，發(fā)表了100多篇有重要學(xué)術(shù)價值的論文。曾獲得全國科學(xué)大會優(yōu)秀成果獎，國家自然科學(xué)獎一等獎、三等獎，中國科學(xué)院重大科技成果獎二等獎，中國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎、特等獎等多項科研獎勵。多次赴美國、日本、英國、法國、德國、澳大利亞、南斯拉夫等國參加國際會議、講學(xué)、考察及合作科學(xué)研究。1986年他調(diào)入廣州中山大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)學(xué)院大氣科學(xué)系任教授、博士生導(dǎo)師。高由禧在進(jìn)行科學(xué)研究的同時，也積極參加學(xué)術(shù)團(tuán)體活動，并擔(dān)任了多項職務(wù)。1962年，任中國氣象學(xué)會理事；1977年，任中國氣象學(xué)會常務(wù)理事 、甘肅省氣象學(xué)會理事；1978年，任甘肅省氣象學(xué)會常務(wù)理事、副理事長；1980年，任甘肅省氣象學(xué)會理事長、國際大氣電學(xué)委員會委員、大氣靜電研究專業(yè)組成員、國際云物理委員會委員；1985年，任國家氣候研究委員會委員；1986年，任國家自然科學(xué)基金委員會“大氣科學(xué)”學(xué)科評審組成員；1987年，任第二十一屆熱帶氣象學(xué)委員會主任、第一屆中國廣州國際科技會議理事會理事、廣東省科協(xié)副主席；1991年，任《熱帶氣象》編審委員會委員；1992年，任廣東省科協(xié)顧問委員會委員；1993年12月23日，任甘肅省氣象學(xué)會第七屆理事會名譽理事長。
高由禧治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、為人正直、生活儉樸，把共產(chǎn)主義做為人類的最高理想。他擁護(hù)中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)，積極參政議政。1956年參加九三學(xué)社，1978年加入中國共產(chǎn)黨，曾任九三學(xué)社中央委員、九三學(xué)社甘肅省委副主委，甘肅省第四、五、六屆人大代表，第五、六屆甘肅省人大常委會委員，甘肅省第三、七屆政協(xié)委員。
打印此頁面 ]
關(guān)閉此頁面 ]