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引 子
2016年12月22日9时,雾霾后的北京在和煦的冬阳下闪闪发光。笔者在中国科学院地质与地球物理研究所副研究员、九三学社支社主委王光杰的带领下,走进中国科学院空间中心大院,在B楼551室的前厅,拜会了中科院空间科学中心研究员罗福山。他邀来了《赵九章》一书必得采访的关键人物:赵九章的二女儿、空间科学中心研究员赵理曾,赵九章的同仁徐荣栏和杨俊文……此前,我只希望在偌大的京城,一天能访问一位学者足矣——都是八十岁左右的老人了,出国、离家、事务、健康……但是,幸运谜底竟是:12月22日是一个一改再改、最后确定的一次老院士、老科学家回所的活动日,这样的喜庆一年或有一次。许多人赶不上、遇不上这一次,即便来了,亦不能保证其中有我必访的关键人物,这四位亲近传主的福星的齐聚,真真又成了巧合中的巧合!
屈指算来,我便是在此般的天佑之下,在一次又一次幸运的巧合中,完成了前八部歌颂民族灵魂民族精神的纪实文学作品。这位被中国紫金山天文台照会世界“新发现的7811号小行星誉名为赵九章星刊布于世,永载史册”的赵九章的传记,竟恰是我作“传”之九,令我联想到周易中的大“九”之祥,感慨万端。
行星命意
赵九章因何被命名为星?星星是神仙高居的境界,每一星座都担负着神灵差使的观照世界、造福人类的特遣使命。而今我们所要详解的“7811”号行星赵九章星的质量、亮度、热度、行轨与关乎人世的作用若何?在此只需最精炼的大意概括,便可令人叹为观止:
赵九章,当代杰出的科学家和教育家、卓越的科技工作组织者。
我国人造卫星事业的主要倡议者和科技方案的主持人。
我国空间科学的开拓者和空间探测技术的先驱,我国现代大气科学的奠基人之一。
在抗战最艰苦的岁月里,赵先生从德国冲破险阻回到祖国,率先把数学物理方法引入气象学领域,是我国动力气象学的创始人;培养了大批有名望的科技人才,为我国天气和气候预报的现代化奠定了基础。
他竭力开创空间科学和空间探测技术的研究,积极培养这一领域的人才;及时上谏周恩来总理,向中央建议研制我国自己的人造衛星;亲手制订了卫星研制规划和我国第一颗人造卫星的总体方案,为我国人造卫星按时发射和一次升空成功奠定了很好的基础。
他提倡科研与教学相结合。在清华和西南联大任教,兼任清华航空研究所研究员;任中央研究院气象所所长时,兼任中央大学教授。他主持了大气、地球、地震、海浪、空间科学与应用等多领域的研究工作。
中国科技大学创办后,赵九章创建地球物理系,亲任系主任,把渊博的知识贯入当代新的学科领域。
1985年,赵九章荣获国家科技进步奖特等奖的“‘东方红1号’及卫星事业的开创奠基工作的第一人”称号。
1997年12月17日,北京隆重举行了“赵九章铜像揭幕式暨赵九章诞辰90周年纪念大会”,铜像安放于中国科学院空间中心。
1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委追授赵九章“两弹一星”功勋奖章。
2007年10月,中国紫金山天文台刊布誉名赵九章为“7811”号小行星,永载史册!
家道简述
赵九章,祖籍浙江湖州。
先祖绵延变迁,由甘肃移至安徽休宁、浙江湖州。湖州位于太湖之滨,山清水秀,人杰地灵。元代诗人戴表元赞美:“山从天目成群出,水傍太湖分港流。行遍江南清丽地,人生只合住湖州。”赵九章的曾祖父赵炳麟是清道光癸卯孝廉,官至同知、知府、江苏常镇通海兵备道,被追赠为光禄寺卿。曾祖父有三个儿子,赵九章的祖父排行老二。
赵九章的祖父赵景彬生于清咸丰元年。熟读“四书”、“五经”,“经世学”,兼攻医术,拜师学医。有“不为良查,愿为良医”之抱负。清光绪二十五年(1899年),赵景彬被派往河南荥阳任职,十数年为官,富贵浮云。清白持躬,谦和接物,口碑上佳。辛亥革命后世事大变,他不愿再谋仕途。“烦嚣飘然至申”,到上海行医,与陈莲舫、张聋甏成当时上海三大名医。逝前,赵景彬把家眷迁至开封繁衍生息。赵九章的祖父有四子二女,祖母李氏育四子一女,继祖母李氏育一女。开封市柴火市街17号是赵氏老宅,现仍有后代赵显曾等居住。
赵九章的父亲赵燮彦字伯勤,是祖父之长子,生于湖州。后任太医院大夫。清室退位后,赵燮彦奉父命罢官返回开封。一两年后返京,又任司法部主事等职。1915年父亲在沪病笃,赵燮彦星夜驰往侍疾。父病逝,扶柩回湖州安葬。因继母乐居湖州,遂奉母家居并以行医为业三年,因患腿疾不适潮湿气候,只得携眷返回开封。仍以行医为主,从不以积财为务,曾说“子孙不才多财适足贾祸”。晚年体弱多病,家境日益穷困,常静坐习禅理,但不诵经礼佛。赵九章的母亲钮丽珍也是湖州人,其祖父钮保福是清道光十八年(1838年)状元,父亲钮承聪是湖州名士。在湖州,赵、钮两家均是大户,数代联姻。钮丽珍勤劳贤惠,相夫教子,悉心尽力。1926年冬积劳成疾,得不治之症,赵九章的父亲终日照料,治病理家,身心劳瘁,于1927年1月21日逝世于开封老宅。仅20天后,母亲也随之病逝,此乃后话。
孜孜以求
赵九章1907年10月15日出生于河南开封,晚清垂暮,变乱频仍。祖父宦游河南,其父在京城做太医院大夫,故开封赵家宅院也是官宦之家,书香门第。赵九章父亲是老三,前有一兄一姐,另有三位叔叔,共10位叔伯兄弟。赵九章排行老四,生日恰是农历九月初九,取乳名重阳。他天生聪颖,举止不凡。贵人语迟,却语出惊人。他沉默多思,托腮望天,望月望星,眉头紧锁,似有成人的忧愁。冷不丁的,他会问几句大人答不出来的话:“天是青石做的,怎么会漏水?星是银子做的,谁把它钉在天上?下雨的时候,太阳是在水里,还是被浇灭了?”
没人能回答出来。他开始思考了。这不是一般人思考的事情,亦不是一般人能答的问题。 1912年春,九章进入私塾学校读书。
在爹眼里,只觉得小九聪明、勤奋、记性好,才九岁的人,已经能背诵整本的《千家诗》《诗经》《唐诗三百首》《史鉴节要》和《幼学琼林》。赵大夫把祖传的赵孟頫真迹教小九临摹,他甚至能表现出“赵体”那种“圆转遒丽”的风骨来。
赵九章要求老师讲书,同学们都只管死背硬记,他总想弄明白书里讲的是什么意思。老师喜欢赵九章这样的学生,就眉飞色舞地讲起故事来,大家高兴了,愿意听老师唱的书歌,抑扬顿挫。
爹爹回来了,小九章闹着要看禹王台。汽车向开封东南郊进发,九章快乐极了!天气晴朗,大地金黄,菜田一片碧绿,父子俩心旷神怡。爹爹拿出蛋糕和糖块儿来,小九平日不容易吃到这些东西,他咬了一口,却想起留给奶奶、妈妈、哥哥、姐姐。
爷儿俩登上了禹王台,兴冲冲地东跑西看。游了三贤祠、御书楼,观看了御碑亭,最后在水德祠,缅怀先贤治水的功德。小九突然提起一个问题:“爹,你说大禹治水的时候,经常发大水,可是现在怎么经常闹旱灾呀?”
爹爹露出了惊奇的神色。他没想到,小九会提出这样的问题来。
1918年8月,九章进入开封北仓小学读书。
十一岁的小九章,前额硕亮,双目明晶,挺胸昂首。他布衣布鞋,朴素大方,把“天行健,君子以自强不息”作为人生格言,一丝不苟。他将“洋学”与“私塾”的长短仔细比较,择善而从。他像一株郁郁葱葱的青松,在初春的暖阳里冲天而起。
1921年,14岁的赵九章高小毕业,他的人生却开始坎坷起来。这座历史上的东京汴梁古城,虽具有七朝皇都雅风,却因了天灾人祸,数度兴衰,沦为饿殍遍野、乡荒城乱的境地。秋风落叶的一天,家人在满目凄凉中,将读了八年书的赵九章送往上海,投奔他的姨父戴季陶。
戴季陶,原名良弼、传贤,字季陶,笔名天仇。浙江吴兴(今湖州)人,1917年任广州孙中山大元帅府秘书长,后在上海主编《星期评论》。1920年夏,一度参加过上海共产主义小组的筹建工作。1924年被国民党一大选为中央执行委员会常务委员,任中央宣传部部长。1928年后,长期任南京国民政府考试院院长。
即便是戴季陶這样的党国要人,在人心向上的民国初期也不敢乱刮裙带歪风,使九章甥儿扶摇直上,而是介绍他到上海新兴的证券交易所,当了九个月的练习生。这是赵九章走出学府,深入社会的一个机会:童年的生活结束了,他必须帮助家庭担起生活的担子。他从一片星空的美梦中,回到满目数字的账簿,计算每日的亏盈,深夜才能回到窄小的住房歇息。
哥哥、姐姐已天各一方,谋生的艰辛无法形容。他开始思考怎样改变这个社会——不能像老店员那样,干完活,吃完饭便睡大觉,他不愿做没有知识的人。他要打开知识宝库的大门。九岁生日那天播在他心里的种子,一直在生根萌芽。
老板娘的吼叫仿佛还在耳边回响,他忽然猛醒过来:我为什么要用她家的灯油,我不会拿自己的钱去买灯油吗,就是把工钱全都买了灯油来读书也应该。他觉得爹爹给他起的大号“诚斋”不足以表明自己的信念,于是便改号为“自强”。
赵自强啊,要自强不息!他为自己制造了一盏学习用灯。
五四运动掀起的那一股思想解放的巨浪,奔涌到了工、农、商、学各界,使人思想活跃起来。赵九章尽力去读新的刊物,新的报章。他觉得“自强”二字又有了新的意义,便用遒丽的“赵书”,端端正正写上了“赵自强”三字。
使人憋闷的小屋里,透进了时代的新气息,少年赵九章心灵的窗户打开了。新思想使他如痴如醉。“穷则独善其身,达则兼济天下”那一套旧时的思想,完全被对科学和民主的向往代替了。这时的赵九章多么希望能去念书,多么羡慕那些拿着旗子、标语在街头游行的学生,多么羡慕那些作演讲、撒传单的英雄啊!
学堂组曲
书中有真理,书中有入云路,赵九章还是要求学。
1922年秋天,十五岁的九章,已在开封中州大学附属中学里庆贺重阳节,过自己的生日了。
在浙江省吴兴县老家,赵九章有个嫁在万家的姑母,她非常珍爱侄儿的聪明才智,感到这样的孩子不念书,实在太可惜了。所以,老万家全力接济九章念书。九章以优异的成绩考进了高中。
他成绩始终名列前茅。他自强不息,过着艰苦的生活,期望在不久之后,生活上能够自立。这是一所留学欧美的预备学校,与北京清华学堂、上海南洋公学同为留学欧美学生的摇篮。学校教中学课程,受五四运动影响,开始接触新文化,《创造》《少年中国》《向导》《中国青年》等都是九章喜欢阅读的书刊。这些书刊使他扩大了眼界,激发了爱国热情,开始追求民主自由。
1924年孙中山北上,联合冯玉祥国民军与军阀进行斗争。九章经老师王志刚介绍,参加了国民党(左派),反对当时在河南的西山会议派的活动。1925年发生五卅惨案,全国学生运动风起云涌。赵九章在开封也积极投入反对军阀的学生运动中,他和同学们一起试办洋车夫工会,组织工人学习,又到农村宣传。据赵九章的堂弟赵同章回忆,当年重阳哥曾对他说过:“当局要追捕我,我必须尽早离开开封。”此时赵九章的父亲已赋闲在家,没有经济收入,已无力继续供他上学。父亲写信给在杭州的妹妹赵学彦,让九章去杭州上学,请她负责照料。
天堂地狱
1925年8月,赵九章由开封到了杭州。赵九章的姑父万秋田,在杭州是大户,颇为富有。姑妈赵学彦能说话做主,因而九章就住在姑父家的一间客房里,由她照料上学,姨妈钮有恒也给予一些资助。
1925年9月,赵九章转到浙江工业专科学校机电系求学,成绩突出。同学回忆说:“九章天生一个大脑袋,是我们班最聪明的。数理知识好,超出大家一大截。一道题他能用好几种方法解答,有的方法连老师也未曾想到。向他请教功课的同学多,老师就让他上台讲解题方法。学习上他好像有先知先觉的本事,同学们说:‘上帝送给他一个科学家的脑袋。’” 1927年1月21日,九章父亲在开封去世。二十天后,与丈夫宿命连根的九章母亲也随夫驾鹤西去。
赵九章虽在1924年参加了国民党左派,但看到国民党浙江省党部在西山会议派的控制下,并没有去省党部登记。1927年4月12日,蒋介石叛变革命,下令清党,残杀共产党人,浙江笼罩着白色恐怖。他看到压迫青年学生的人一个个都做了官,舍身革命的人都被屠杀,气愤中,积极参加学生运动。1927年底,经胡公达介绍,赵九章加入了中国共产主义青年团,革命活动更为积极。
1928年春,浙江中共党机关遭破坏,3月底赵九章被捕,同时被捕的还有他一位要好的同学戴家祁。戴家祁是诗人,爱国热情很高,他反对国民党反动派,也反对他的叔父戴传贤(即戴季陶)。戴传贤写信劝戴家祁好好读书,他回信说:“你是劝世文贴在人家门口。”赵九章与戴家祁都被关在陆军监狱。姑妈赵学彦非常着急,通过送东西、花钱,疏通监狱里的上上下下,希望对赵九章有所照顾。有一次姑妈去探监,碰到一位被说成共产党员的姓宋的人,要被拉出去枪毙,吓得姑妈心惊胆战,就请戴季陶出面救人。戴季陶的原配夫人钮有恒是赵九章母亲的三妹,赵九章是戴季陶的嫡亲姨外甥。当时戴季陶在国民党中地位很高,可那时民国的官员都为官谨慎,自感在风头上出面写信不便,就指示下面的人疏通浙江方面,通过关系传话,请求关照放人。但浙江当局并不买账,只不过没有马上判刑。风声越来越紧,姑妈就亲去南京找戴季陶。赵学彦与钮有恒出嫁前是闺蜜,赵学彦对戴季陶夫妇说,如果不及时挽救有可能被判死罪。那时没有什么法律,对共产党就是枪毙。戴季陶听后叹了口气,说:“实在没有办法,我出面写信。”信的大致意思是:传贤愿以身家性命担保戴家祁、赵九章两人从此不再犯过去的错误,由传贤负责严加管束。信尾的署名是“公民戴传贤”,表明他是以一个公民的身份请求浙江当政者。
赵学彦将信递上去。杭州刑庭的庭长、监狱长等人都由姑妈花钱活动,答应帮忙。过了一段时间戴家祁被放出来了,赵九章却没有出来。再花大钱活动,赵九章才被转到反省院。他在狱中身心受到很大摧残,健康状况恶化,发烧,一阵阵昏迷不醒。反省院可以保外就医,赵学彦以自家的一个药铺、一个当铺作铺保,把赵九章保出来。
1928年8月23日的《时报》刊登一则消息,标题是“戴传贤保释赵九章”。原文是:“中央执行委员戴传贤向浙江特种刑庭,请保释共产党嫌疑犯赵九章,负责管理。”
可以想见,当时的社会舆论工具多么锐利。
此时赵学彦已搬家到湖州,九章的祖母也在湖州。1928年6月九章出狱,被接到湖州。一家人认为,白色恐怖时期,一个刚出狱的共党分子,还是到南京比较安全。他的学习、工作还得请姨父姨母帮助,姑母家里已没钱了,无法再供九章念书……
1928年9月九章到了南京,当时戴季陶任考试院院长,就让赵九章做院长的随从秘书,每月60元薪水,做些文字抄写、文件保管的工作。戴季陶亲自对赵九章加以管束,让他住在戴家,不得随意活动。
赵九章的一位亲戚回忆说:“九章天资很好,姨父很赏识九章才能,保释后留在身边,要九章学书法、练字。九章虽然很敬重这位早年紧跟孙中山,当过多年孙中山秘书,在文学上很有造诣的姨父,但除了练书法,坚持读书外,仍认为“只有科学才能使中国发达富强”。
九章在南京埋头复习功课,1929年8月考取了清华大学。这是后话。
仁义侠(霞)女
赵九章夫人吴岫霞,1911年生于浙江衢县的珊塘村。父亲吴席丰是当地乡绅,有四男二女,吴岫霞是小女儿。吴岫霞自小接受新思想,不裹小脚,不梳头髻,是一位反对封建礼教的新女性,十四五岁便只身去杭州求学。
1928年春,好友王馨吾给赵九章介绍吴岫霞。两人还没有见面,赵九章就被抓走了。这位聪慧、美丽,富有正义感的姑娘,出于对进步青年的敬慕,勇敢地去杭州陆军监狱探监。看守问她:“你是他什么人?”她说:“我是他表妹。”当看守告诉赵九章你表妹看你来了时,赵九章很吃惊,一见“表妹”,他便眼前一亮:多么美丽的小姑娘啊,白衫黑裙,齐耳短发,明眸皓齿,朱唇柳眉。聪明的他猜是吴岫霞,便说了句:“你怎么来了?这里太危险了!”这就是他俩的第一次见面。之后吴岫霞常来探监,给身陷囹圄、身体虚弱的赵九章极大安慰,在精神上、物质上也给赵九章很多帮助,就這样开始了他俩的患难之恋。
武汉市原市委书记宋侃夫回忆说:“我在浙大读书时,是浙大地下党的负责人,因九章同学在学校成绩特别突出,又同情劳苦大众,有强烈的爱国民主思想,加之他有国民党上层的亲戚作掩护,我们就接近他,让他参加我们的活动。他是不是CY或CP(共产党)我记不清楚了。后来他和我一起入狱,是被当作共产党的嫌疑犯抓捕的,我是被当作地地道道的共产党分子逮捕的。在关押期间,他有个表妹来看过他,那表妹长得很漂亮,所以同狱人印象很深。”
赵九章出狱后去湖州、南京。戴季陶夫妇对他与吴岫霞的来往不大赞成,但是他俩的感情越来越深。赵九章考上清华后,和吴岫霞一起去湖州度假,住在姑妈家。姑妈的儿子叫吴岫霞为霞姐。吴岫霞到上海爱国女校上学,不久也到北京,在北师大女附中念书。赵九章是个穷学生,吴岫霞常从经济上给予他资助,这是后话。
1929年赵九章考上国立清华大学,在被录取的174名新生中是第四名。此时的九章,如龙入海,意气风发,目光炯炯,昂首挺胸。他抬头望天,低头观地,都有了穿透底里的自信,真是“一朝摆脱金钩去,海阔天空任遨游”。
清华大学的创建可以追溯到20世纪初,美国政府将清政府“庚子赔款”的一半逐年退还,作为派遣留美学生的费用。1909年6月,清政府开始组织招考留美学生。1925年,清华学校改招大学一年级学生100名,始变为大学性质。1928年8月17日,由国民政府决议,改名为国立清华大学。1931年11月,国民政府任命师生们推荐的梅贻琦为校长,从此清华大学进入一段稳定的发展时期。学校管理者排除干扰,保持学术自由和民主办学的传统,因而培养出大批杰出的清华学子。赵九章在校时恰是这一良好发展的开始时期。 1933年《清华年刊》上发表的《第五级级史》一文记载:
水木清华的园林中,徜徉着、徘徊着一群群精神焕发,喜气洋溢的青年——那是十八年的九月七日,正是我级同学二百余人入校注册的时候。
……
在我级的四年过程中,正是学校几经狂风暴雨而渐趋于安静发展的时期,将这惊涛骇浪中的学校金舟,撑渡到现在平安的彼岸,固有赖于全校师生的和衷共济,而这其(期)间同学方面主持把舵的人却大部以我级同学为中坚……这一点更可显明1933级的特色——它包藏着活跃的生命,它有许多人才……学校设置的几种奖学金,二十一年十一月翁代校长捐薪奖学,在十二个名额中我级的同学竟占其九……
这一级著名学生中有后来成为中科院学部委员(即院士)的赵九章、王竹溪、傅承义、柯召、许宝騄、杨遵仪、程裕淇和徐仁八人,此外还有钱钟书、万家宝(曹禺)、乔冠华、张民觉、沈同、敦福堂等。其中物理系具有突出的地位,赵九章、王竹溪、傅承义三名均为物理系学生。
名师出高徒,这一时期,九章的教授就有熊庆来、叶企荪、萨本栋、周培源、吴有训、赵忠尧等熠熠星辰。同学亦有钱学森、何泽慧、王竹溪等冲天新松。一派向上的局面,展现于清华园中。
在名师的指导下,赵九章埋头学习,如饥似渴。大学一年级普通物理是吴有训讲授的,吴先生声音洪亮,虽有浓重的江西口音,但口齿清楚,加上选材精练扼要,科学性、逻辑性强,讲述又深入浅出,很受学生欢迎。赵九章对吴先生的讲课听得聚精会神。吴先生提出的要求他都铭记在心,一一做到。吴有训除了讲课,还特别重视实验课,要求实验课的学分不少于理论课的二分之一。赵九章做实验最认真,他常常会在实验过程中向吴先生提出一系列的疑问。而吴先生总是耐心解答,常常举一反三地提出要点,直到赵九章理解为止。
赵九章与傅承义不但同班,做实验也是同组。四年同窗,情同手足。同学们称他俩一号、二号。他俩与考试成绩最好的王竹溪被称为物理系第五级中的“三杰”。1933年毕业时,三人均名列清华研究生院研究生名单中。赵九章埋头学习,努力探索,在清华大学打下了扎实的物理学基础,而且获得了独立工作和进行科学实验的能力。毕业后留校任助教,专职管理物理实验,这样赵九章有了进一步深造的机会。
赵九章担任助教,每月有八十块大洋的薪水。自强不息十余年,这时才真正做到了自立于社会。
1933年夏,九章清华大学毕业,物理系决定聘他为助教。赵九章与吴岫霞到杭州,在一家西餐馆举行结婚仪式,有情人终成眷属,随后去湖州拜见姑妈赵学彦。姑妈以婆婆的身份迎接这对新婚夫妇,自有说不尽的天伦之乐。赵九章已经二十七岁,应该组织起美满的小家庭了。二人回到北京,在清华园里幸福地生活。这是1933年的9月,天高气爽。九章的幸事,似乎都离不开吉利之“九”。小夫妻在离清华园不远的成府村槐树街租了两间平房作为新居。
德仁兼具的赵九章没忘记姑母对他的资助,没忘记姑母的家道已临中落的现实。他知道表弟万定国求学困难,便把他接到北京,和自己住在一起,还让傅承义为他补习英语。十六岁的万定国有机会来北京,有清华助教的表兄和傅承义指点;生活上,又有了热情的表嫂照料。表嫂怀有身孕时,他也主动帮她干一些活计。这个智慧而勤奋的青年,后来为我国的重型电机事业做出了杰出的贡献。
庚款留洋
1934年初夏,才华横溢、踌躇满志的赵九章参加了清华大学庚子赔款出国留学考试,以优秀成绩被录取。这是中国人尴尬的喜悦,也是自尊的九章心中纠结的聚焦:中国人用同胞身上流出的鲜血教养子女,以众人集腋之毛织造了暖儿的裘衣!但是,这是必需的,是宝贵的,有血性的中国学子,要敢于正视淋漓的鲜血,壮起胆魄,横下雄心去留学,学浑身的本事精忠报国!
赵九章双喜临门——美丽的妻子给他生下了一个可爱的女儿,取名燕曾,昵称燕燕。这使一位坚甲利剑,即将乘风破浪远征的儒将的心肠,变得柔软无比,百感交集。
1934年10月,赵九章夫妇抱着小女儿启程赴南京。同学傅承义前来送行。九章高升之后,傅承义接替助教之职,承义承教了。出国前,赵九章到南京中央研究院气象研究所报到,在竺可桢的指导下实习,撰写论文《中国东部气团之分析》,还必须进一步补习德语。在清华时,他德语基础较好,但要在德国说得流利,还需下一番功夫。他做事情,做学问,总是尽心竭力,尽可能达到完美。
赵九章在这繁忙的半年时间里,利用当时仅有的北京、南京等地的气象资料进行研究,如期完成了我国第一篇分析东亚气团的学术论文。1935年,燕燕才一岁多,刚会叫“爸爸再见”的时候,赵九章便离开妻子和女儿,跨海越洋去了柏林。
赵九章的导师H·V·费克,是世界闻名的气象学权威。他治学严谨,兴趣广泛,还是瑞典皇家音乐协会的会员呢。赵九章本是一个活跃风趣的人,但比起他的老师來,各方面还是小学生。
费克教授不久就发现,赵九章的理解力和记忆力都十分惊人,在学习上不走捷径,表现出惊人的勤奋。他每布置一项研究任务,赵九章不仅严格地按时完成,还围绕这个课题,从历史、现状和未来趋势方面作一番系统的分析,又学到许多东西。赵九章除了跟费克攻读动力气象学和高空气象学,还跟A·德孚攻读动力海洋学。费克明白,他的学生是要充分利用这里的设备、图书和文献资料等条件,尽可能地扩充自己的知识领域。这样的学生,他一生见得不多。许多学生,往往以能进入名牌大学、受到名师指点、获得博士学位为满足,而赵九章的目标却在这一切之上。费克发现这是一个真正志在科学的人,高兴得不住地念着:“J·Z·赵!J·Z·赵!”
费克计划让赵九章潜心进行一段时间的研究后,再让他到瑞典去,见见卑尔根学派的领头人皮叶克尼斯,在斯德哥尔摩的研究机关实习一段时间,还让他结识一个朋友罗斯贝,他是那里很有前途的研究生!师生间有了感情,费克就更注意和关心这个中国研究生的生活。他发现赵九章连周末和星期天也不休息,只是偶尔跟中国学生们谈谈天,很少见他们游玩。赵九章爱书法,诵唐诗,在柏林很少有知音;郊游又很破费,他宁可多读一些书。 费克教授怕他弄垮了身体,便经常邀他去游玩,到欧洲著名的国家歌剧院去,听名家们的演奏,如莫扎特、贝多芬、苏曼、肖邦、柴可夫斯基。赵九章开始一点也听不懂。有一回,他听着听着竟睡着了。当掌声把他唤醒时,他看见老师激动得脸上挂着泪珠,这才认识到原来音乐有这么大的力量,便开始学习音乐。由于老师经常请他去歌剧院,他居然也会欣赏西洋音乐了。
1936年6月他在国民政府的资助下,完成了一次对欧洲的考察。
博士归国
赵九章借考察的机会,对一些国家的气象科学作了广泛了解。回到柏林大学时,他便继续加紧对信风环流的研究。他出国已经一年半了,在费克的指导下,写出学术论文,用德文发表。
1937年他在《理论气象学之研究与天气预报》一文中写道:“理论气象学的最后目的,不外利用物理之定理,以现在观测所得气象要素之分布为出发点,推测气象要素未来的变化,因而能预报短时期或长时期之天气。”他指出,要转变现有以描述性为主的属于地理学范畴的研究方法,使我国在气象方面有其独立的特质。从这篇早期的论文中就可以看出,他研究气象的目的是为了预报天气,预防灾害。
他的论文在学术界反响很好,尤其是他的研究方法更令人眼前一亮。1930年代的气象科学,还是一门经验科学。赵九章在研究大气运动中,特别是在研究信风环流中,把物理学和数学方法引用进来,有助于气象科学向理论方向发展。在当时,这种方法是很先进的。
在1938年的夏天,完成了博士论文的撰写工作,获得了博士学位。
获得博士学位,本来是一件十分高兴的事情。但是,赵九章的心情并不见佳。使世界笼罩乌云的德国,再也不是科学的中心了。法西斯对科学的阻挠,已经到了令人难以忍耐的程度。
外籍科学家纷纷回国,或奔向北美。1938年,尚未离去的科学家也不能待下去了。赵九章归心似箭,他日夜想念着祖国和亲人。当年9月,他离开德国回国。
国难气象
当时的气象研究所所长竺可桢,是我国气象学的一代宗师,赵九章有幸受到竺先生的指导。竺可桢非常喜欢这位刚刚迈入气象学大门、充满朝气的年轻人,在他的悉心指导下,短短的半年时间里,赵九章利用当时北平和南京的高空探测资料,分析东亚地区大气温度、湿度的垂直分布和天气情况,写出了《中国东部气团之分析》一文,这是赵九章的第一篇学术论文,也是我国分析东亚气团的第一篇论文。
论文不仅初步介绍了我国气象学的状况,对日后向国外重点学习什么已大概有所选择,更重要的是,他结识了治学为人都堪称师表的竺可桢,从此开始了与其长达30多年的师生情谊。在气象所,他还认识不少气象界的同仁。涂长望刚从英国留学归来,他去柏林大学实习过,与赵九章谈了不少留学生涯中的见闻。涂长望比赵九章大一岁,是学兄。他俩一见如故,从此开始了几十年的友谊合作。1935年4月7日,在南京召开的中国气象学会的会议上,赵九章被聘为《气象》杂志的特约编辑,总编辑便是涂长望。
赵九章回到了他的母校——清华大学。当时日寇侵华,山河破碎,人民遭殃,1937年底清华大学迁到昆明复课。清华、北大、南开三大名校联合,成立了西南联合大学。赵九章怀着对祖国的赤诚,辗转从香港、越南到达了昆明。母校热情地欢迎学子归来,聘请他为理学院地质地理气象学系和航空工程系的副教授,两年后聘为教授。在极其艰苦的条件下,赵九章开始
全身心地投入他的教学、科研工作。他先后开设了理论气象学、大气物理学、高空气象学等课程,编写了我国第一部《动力气象学》讲义,还编写了《大气涡旋运动》《理论气象学》《大气物理学》《高空气象学》等讲义。当时学气象的学生有叶笃正、谢义炳、高仕功、朱和周、谢光道、王宪钊、宋励吾、徐淑英、程传颐、冯秉恬、何明经、孙毓华等,以及1942年考入西南联大研究生院,师从赵九章的顾震潮等,后来他们多数都成为著名的气象学家。
清华另一位气象学教授是李宪之,他是1936年8月在德国获博士学位后到清华任教的,曾任清华气象系主任。
赵九章还参与筹建清华大学航空工程研究所,是兼职研究员。为了痛击日寇空军,在美、英、苏的援助下,我国急需加强空军发展。赵九章为空军训练了五批气象人员,与张捷迁等一起自行设计制造水银气压表80只,为支持空军抗日和各地气象台建设做出了贡献。
1939年秋,地质地理气象学系与航空工程研究所合办嵩明高空气象台,赵九章任台长。
美国空军第十四航空队驻昆明时,航空所曾与该队气象台合作,除供给气象观测记录外,并派人协助举办无线电探空仪训练班,以实际行动,策应美国空军援华抗日。
西南联大时期,战事越来越紧,生活越来越艰苦。通貨膨胀,物价飞涨,教授们生活极为清苦,单身的还可支撑,有点积蓄的还可勉强度日,多数教授面临挨饿的困境,连校长梅贻琦的夫人都得自己动手做糕点出售。九章自无积蓄,又无力做副业,却要养两个女儿,所以比一般人更艰辛许多。长女燕曾八岁时还穿着四岁时的棉袄。一岁多的理曾突患肺炎,急需住院治疗,医疗费很高,相当于教授两个月的工资。吴岫霞抱着奄奄一息的女儿直流泪,后来还是时任西南联大理学院院长的吴有训到处向朋友们募借,才挽救了这条小生命。
赵理曾回忆说:“我刚出生的1941年,作为清华大学的教授,爸爸的薪水只够一家人勉强糊口。我们的内衣,烂成了一缕一缕的,真是‘衣衫褴褛’。我的第一件衣服是用妈妈的几只袜筒拼起来的,后来多亏施嘉炀、庄前鼎两位教授送来他们孩子穿过的婴儿衣。我们搬家时,全部家当装了一辆小小的马车。爸爸的老师吴有训公公说:‘看见九章搬家时那点东西,我都要掉眼泪!’可是,爸爸脸上没有戚戚的愁容,只有坦荡的微笑。我的名字原先叫莉曾,后改为理曾,爸爸说:‘女孩不要花花草草,要多懂道理。’”赵九章很乐观,他常抽空给女儿念诗,讲故事,带她们在昆明郊外的青山绿水间嬉戏,一家四口苦中有乐。 赵燕曾写道:“我七岁那年,日本飞机对昆明狂轰滥炸。我们天天逃警报,要走很长的路,躲到山里。父母决定搬到乡下一个名叫惠老师大院的地方。我家住的是大院一角的一间茅屋,屋顶是厚厚的茅草,土墙用稻草做筋,足有一尺厚,地面铺有粗陋的木地板。另有一小间做厨房。惠老师大院当时成了教授宿舍,同时住在那里的有梅贻琦、吴有训、赵忠尧、任之恭、朱同、余瑞璜、杨武之、叶楷、范绪筠、姜立夫等著名教授。我们在那里一住就是三年,我上了小学,从三年级读起。爸爸要进城教课,一星期只能回来两次,不能系统地教我读唐诗三百首了。我八岁后,爸爸手中多了一部《昭明文选》,汉魏晋优美的赋和散文又让我开了眼。他讲了江文通的《别赋》、李密的《陈情表》、李陵的《答苏武书》……还时不时地吟咏一些诗文。”
由叶企孙提议创建的清华五个研究所分散在昆明郊外,有三个所在北郊大普吉,赵九章兼职的航空研究所在北郊黑龙潭。每次集会后推举下次集会的召集人和报告主题。赵九章常参加这种集会,在会上做报告。据汤佩松回忆说,参加集会的人有吴有训、任之恭、余瑞璜、范绪筠、孟昭英、赵忠尧、黄子卿、华罗庚、王竹溪、赵九章、殷宏章、娄成后、汤佩松等。这些人日后大多是中科院的学部委员(即院士)。
1940年8月,中央研究所聘请赵九章为第二届评议会评议员。1941年3月,中央研究院聘请他为气象研究所研究员。1944年1月,由竺可桢推荐,中央研究院聘请赵九章为气象研究所代理所长。此时,他不得不离开母校,离开昆明,去重庆北碚,走向新的工作岗位。
擎天大任
气象事业是观天、擎天之大任。赵九章担任气象研究所大任是在1944年5月。
1928年气象研究所建所时的所长,是我国气象事业奠基人,一代宗师竺可桢。1936年,竺可桢调任浙江大学校长,仍兼任气象研究所所长。抗日战争爆发后,该所迁至重庆北碚,而竺可桢却在贵州遵义主持浙江大学。直到1944年1月,竺可桢推荐赵九章为代理所长的建议才得到批准。
北碚是重庆远郊的一个小镇。抗战时,这里成了一些著名研究所的避难之地,气象所、物理所、植物所、地质调查所等都分散在乡下。中科院院士陶诗言回忆说:“1944年气象所只有14人,赵先生去重庆中央大学找涂长望推荐人,涂先生推荐了我。
赵九章在所里每两周举行一次读书报告会,由我们轮流做报告,从报告中也看你的独立思考能力。赵先生要求很严格,说得不对的,当场指出,我们都怕挨剋。有人报告不好,赵先生很不高兴,就拂袖而去。当时气象所人少,赵先生命我兼任所里的会计、记账,负责图书馆的徐延煦兼管出纳,赵先生安排我的工作是帮他计算。每周放两次气球,只有晚上我才搞自己的研究。他要求学生用英文写文章,经过他修改后再去发表。我工作雖很忙,但在这紧张的环境下成长很快,这与赵先生的关心和教育有密切的关系。我虽然不是赵先生教出来的学生,我搞天气预报,他搞动力气象,但赵先生看你行就培养,喜欢你对他提学术观点上的不同意见。”
北碚小镇常有文艺团体演出,演员往往是著名人物,气象所很多20多岁的小青年,常想去镇上看演出。赵九章要求晚上多看书学习,他常常在晚饭后坐在门口看报,陶诗言、顾震潮想去看演出,只得设法绕过去。气象所离镇三里,回来要打火把,真可谓“苦中寻乐,偷偷摸摸”。
1945年气象所研究工作大致如下:1.西风带环流之研究,如东亚大型涡旋运动能量之交换(朱岗堃),东亚大型涡旋运动(赵九章与陶诗言)及活动势力中心之形成与水平力管场之关系(赵九章)等;2.气象要素之间谐分析(朱岗堃);3.气象波动之研究(赵九章与朱和周);4.水汽蒸发公式(赵九章与顾震潮);5.阵风中之风普遍频率分布定律(顾震潮);6.平行板间之激流行动(顾震潮);7.中国雨量之类型探讨(张宝堃);8.太阳气候与大陆性规准(顾震潮);9.中国气团之分析(赵九章与林书同);10.台湾之气候与农业(毛汉礼)……
真乃车大载负重啊!
赵九章1937年在德国发表的那篇论文,是我国真正把数学和物理学引入气象学,解决气象问题的第一篇论文。此后,他不断地把数学和物理学方法引到气象学中来,如1943年发表的讨论摩擦层中风随高度变化规律的论文,就是用求解数理方程的方法进行的;1946年发表的关于大气长波不稳定的理论,更是高度地引用了数学、物理学方法。他和顾震潮合作的论文《论水汽蒸发方程》以及在他指导下朱岗堃发表的论文《东亚大型涡能动力》等,都可以说明赵九章在这个方向上的努力。
竺可桢对赵九章的这一研究方向十分赞赏,多次表示:“物理为气象之基本训练,日后进步非以物理着手不行。”赵九章出任气象研究所所长,这就更好地发挥了他的才能,把中国的气象学引上数理化的道路。
他编写出我国第一部《动力气象学》讲义,是我国动力气象学的创始人。赵九章在主持气象研究所和地球物理研究工作时,一直坚持气象科研工作沿着数理化和新技术化的方向发展,他将我国的经典气象科学拓展为大气科学。在他的指导下,叶笃正、顾震潮、陶诗言、朱岗堃等学生后辈沿此方向发展而成为著名的大气科学家。
他在参加1956年周恩来总理领导的我国《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》的制订工作时,就这样说过:“从现代化的科学发展来看,气象学是一门边缘科学,它一方面联系着当地的具体地理条件,有它的地域特点;另一方面,则遵循着物理变化法则,而与数理科学有共同性。因此进一步揭示现代气象的本质,必须广泛积累天气和气候的观测事实,利用现代新技术,更深入掌握大气物理现象的变化过程,运用现代科学的成就,进行分析研究,通过各学科之间的相互渗透……促进气象学的发展。”
著名美籍瑞典气象学家和海洋学家罗斯贝于1939年揭示大气长波的存在,是气象科学发展史上的重要发现。但“长波(又称行星波)在斜压大气中不稳定”这一概念,首先是赵九章提出的,比美国气象学家查尼(J.B.Charney)的论著早发表了一年。赵九章在这方面的主要论著有《半永久性活动中心的形成与水平力管场之关系》、《大气环流之稳定度》等。1946年赵九章访问美国芝加哥大学做学术报告时,引起国际上气象学家们的高度重视。《中国大百科全书(大气科学卷)》中认定:“公元1946年赵九章提出行星波不稳定概念。” 7月19日,在北平的气象界人士举行座谈会,会上讨论了气象在新中国建设中的作用,以及当前要抓紧完成的几项任务。九章与涂长望商量后拟出了一份建议稿《气象工作者对于恢复当前气象事业的建议》,经会议讨论修改,参加签名者有卢鋈、赵九章、涂长望、竺可桢、李宪之、吕炯、张乃召。赵九章深感气象科学工作者在新中国大有可为,这激发了他的责任感和使命感。
7月29日赵九章回到上海,首先要办的是抓紧把气象所迁回南京。经过充分准备,9月下旬,气象所完成搬迁,在南京鸡鸣寺1号恢复了正常工作。
10月,中央研究院在南京成立院务委员会,陶孟和为主任委员,赵九章是14位委员之一。此前赵九章已被选为南京市人民代表大会代表和江苏省政协委员。
解放初期,全国只有72个气象台站的资料,只有东亚区域范围的天气图。为了深入研究我国的天气过程,提高天气预报水平,必须收集整个北半球气象台站的资料,才有可能绘制出北半球天气图。赵九章为此事筹备了两年,同时也把困难向南京市军管会反映。军管会了解到这项工作的重要意义后大力支持,给气象研究所增调报务员等十位工作人员,又拨发经费,增调设备。赵九章带领气象所人员不分日夜地工作,克服了很多困难,终于在1949年12月绘出了我国第一幅北半球天气图。他去北京开会,周恩来第一次见到他就记住了他的名字。赵九章精力充沛,新中国建设急需人才,科技人才大有用武之地,他和竺可桢、涂长望给身居国外的中国科学家写了很多信。顾震潮在瑞典,再有几个月就可以进行论文答辩,取得博士学位。接到赵先生的信以后,他放弃了获得博士学位的机会,毅然和夫人一起回到了祖国。响应召唤先后回国的有叶笃正、谢义炳、顾均禧、朱和周、谢光道、黄仕松、刘好治等一批气象学家,为祖国气象事业增添了力量。
经天纬地
1950年1月26日下午,中国科学院在北京召开了一次决定气象研究所命运的会议。会议由竺可桢副院长主持,出席者有叶企孙、钱三强、丁西林、李宪之、涂长望、陈宗器、赵九章、李善邦、顾功叙、严济慈、陶孟和等。会议决定在气象研究所的基础上成立中国科学院地球物理研究所,所内分气象、地磁、地震、地球物理四个部分。
1950年5月19日,周恩来总理正式签发任命通知书,任命赵九章为中国科学院地球物理研究所所长。中国科学院任命陈松器、顾功叙为副所长。一张珍贵的照片闪现在我的眼前:笑容满面的竺可桢,容光焕发的赵九章,洋派十足的苏联专家们,皆着黑色大衣,在新所门厅合影,这是一个永载史册的历史时刻。这是具有二十余年历史的中国气象研究所与地球物理所合璧的机构,如今改称地球物理研究所。
气象研究所的名称不再使用,但它为我国气象科学研究做出的重要贡献永记史册。赵九章更忙了,所内业务范围扩大,原是管天的活计,又加上了管地,真乃经天纬地!国民经济正在恢复,百废待兴。1950年10月,抗美援朝战争开始,这一切都需要气象服务。1949年12月16日,毛泽东主席任命涂长望为军委气象局局长,1950年3月10日,正式成立中央气象台。当时国内气象专业人员较少,地球物理所的气象专家最多,赵九章感到责无旁贷,他写信给涂长望,表示要与军委气象局通力合作,共同承担气象任务。他派张宝堃与涂长望商谈合作办法,准备成立两个机构:一是联合天气分析预报中心(简称“联心”),二是联合气候资料中心(简称“联资”)。
1950年6月25日,军委气象局与地球物理所签订了成立联合天气分析预报中心与联合气候资料中心的协定。涂长望、赵九章在协定上签了字。赵九章委派80%的气象专家参加“联心”、“联资”工作,为抗美援朝,解放海南岛、舟山群岛等沿海島屿,和平解放西藏等许多军事活动提供了出色的气象服务,立下卓越的勋劳,同时也为经济建设、防汛抗灾进行了有效服务,为我国以后的天气分析预报发展奠定了基础。
“联资”工作与“联心”同步开展。张宝堃为主任,朱岗堃为副主任。赵九章决定把气象所解放前20多年积累的资料交给“联资”。这些资料非常珍贵,是赵九章和气象所同仁在解放前冒着生命危险保存下来的。经过大力整理分析,编制出版了新中国第一部包括雨量、温度等多种气象要素的气候图集,还建立了全国52个大城市的单站资料,并完成了新中国第一个区域规划——黄河流域规划。这为我国建立完整的气候资料库奠定了基础,并培养了一批气候资料人员。
“联心”实际上是我国气象预报中心的前身。“联资”是气候资料中心的前身。“联心”、“联资”的这段合作经历至今还在我国气象界传为佳话。
赵九章考虑到,我国必须建立相当数量的气象台站,气象仪器设备在旧中国要靠国外进口,继续依赖进口难以为继了,必须靠国内研制生产。赵九章带领所内人员和气象局人员一起,组成试制小组,试制水银气压表。从洗水银开始,反复试验,做出样机,然后把全套技术和设备,无偿地交给气象局仪器修造室去试制和生产。试制气温表也是如此,从气温表用的材料到气温表的标定都是在他的指点下,一一解决。
国外对我国急需的橡胶原料封锁禁运,在亚热带地区种植橡胶却有遭受冷害的危险。赵九章主动派人去广东、海南等地实地考察研究,建议采用种植防风林带等措施,改变局部地区的小气候,为那里种植橡胶林创造了条件。
1952年,哈尔滨军事工程学院要成立气象系,他指派得意门生张震越去参加创建工作。
赵九章十分爱惜有实践经验的人才。在所内那批高中毕业生里,有个小伙子叫周秀骥,他不仅工作扎实,而且善于动脑,业余时间,争分夺秒地自修大学课程。赵九章十分高兴。他与北京大学联系,让小周去当旁听生。小周学习成绩很好。但是,北大不给旁听生文凭,连参加考试,也是赵九章与学校商量才得允许。但经考核,小周的知识已经具有大学水平,可以胜任本职工作。
赵九章常常拿重担子去考验和锻炼他,有一回交给小周一项任务:用光学的方法来监测高层大气的污染,要他在几天之内搞出一个方案。年轻、经验不足的小周几天没合眼,终于完成了任务。赵九章非常高兴,决定让他搞大气光学,并送他出国留学。 耕云播雨
在纷繁的工作中,这位覆地翻天的科学家也未忘将研究成果撰著成论文。1950年12月,《纬向环流的稳定性》一文出世,四海皆知。1952年,《中国气象学研究工作的回顾与前瞻》又应时诞生。同年3月,他由潘菽介绍加入九三学社,以后曾任九三学社第五届中央委员会常务委员。同年8月,被评为中科院一级研究员。
1955年6月1日-10日,参加中科院学部成立大会。赵九章被聘为中国科学院生物学地学部委员。6月30日,中国科学院本年度第二十九次院务常务会讨论通过中国科学院“国际地球物理年”委员会委员名单,竺可桢为主任委员,赵九章为副主任委员。10月25日,赵九章被聘为中国科学院海洋生物研究室学术委员会委员。
1957年2月25日-3月2日,赵九章以“国际地球物理年”中国委员会副主任委员、中国代表团团长身份出席在东京召开的“国际地球物理年”的西太平洋区域会议。会议协商调整西太平洋地区各“国际地球物理年”参加国的科学计划。7月24日,赵九章被聘为国务院科学规划委员会海洋组组长。1958年8月,与涂长望赴黄山考察云雾观测,并支持顾震潮、周秀骥等人开展云雾物理研究和人工影响天气研究,我国的云雾物理研究从此展开。
我国是干旱缺水的国家,人工降水试验是气象人员面临的重大课题。20世纪50年代中期,国际上人工降水正在盛行。1956年国务院组织专家开始编制《十二年科学技术发展规划》,赵九章是规划委员会气象组组长。
赵九章特别注意把人工降水试验、云雾物理研究列入规划,在气象组下面还成立了云雾物理专业组,他亲自负责;还制定了《关于建立云雾降水物理观测实验的工作办法》。赵九章与涂长望商量,先在庐山和黄山建站较为合适,他俩决定亲自去考察。气象局易仕明陪同两位领导前往。第一站是多云多雾的黄山。从杭州坐汽车到安徽屯溪,长途颠簸十分辛苦,然后步行上山,这对两位已50多岁的科学家来讲很是吃力。黄山顶的气象站热烈欢迎我国气象界两位最高领导和专家,他俩亲切的慰问和感谢,使站上人员受到很大鼓舞。赵九章由于一直有心脏病,在黄山走路太多,太累,心脏感到不适。下山之后,仍对黄山站气象工作作了整体性的指导。
这一年,赵九章在农业气象大下功夫。因抗旱需要,吉林省气象局首次进行了一次人工降雨(增雨)试验,获得成功。《人民日报》报道了这一消息,由此推动和加快了这一试验工作在全国的开展。在赵九章的倡导和支持下,顾震潮领导的课题组,开辟了云雾物理和人工影响天气研究的新领域,先后在衡山、泰山、黄山建立云雾观测试验站。随之,我国的雷电物理研究以及其他各项大气物理观测试验研究也都先后在当时的地球物理所开辟和发展起来,把研究领域从传统的气象科学拓展为大气科学。
尊科重才
20世纪40年代末,电子计算机问世,为天气预报从定性化向定量化的方向发展创造了条件。50年代初,西方一些国家开始利用计算机来做数值天气预报,以达到客观化、定量化的目的。当时我国还没有计算机,但赵九章看到了这个生长点,在1955年就支持顧震潮进行这方面的研究。1959年我国第一台大型电子计算机研制出来时,在当时的地球物理所与中科院计算所、中央气象局的合作努力下,我国的数值天气预报试验,已做好了充分的准备,成为该计算机的第一家用户。同年,赵九章在《十年来中国气象学研究的进展》中明确指出:“在掌握了天气演变的物理过程和区域特征的基础上,对大气议程进行数值积分,是把天气预报从经验和定性的范畴引导到客观定量阶段应走的道路。”
对大气臭氧的观测研究是全球气候变化和环境研究中心的重要课题,1952年,赵九章就安排当时刚招收的高中毕业生周秀骥进行臭氧观测,到北京大学物理系进修。后又派一名刚走出校门的大学生魏鼎文(后来他一直主要从事大气臭氧方面的研究工作,成为这一领域的著名专家)到武汉大学进修并进行臭氧观测研究工作。赵九章组织打下了全球臭氧观测网中的两个观测站——河北香河站和昆明站的基础。国际臭氧委员会主席1988年载文高度评价称:“香河站是全球最好的观测站之一。”
1964年,赵九章提出:将各种类型的无线电波、声波和激光技术应用到大气探测方面来。他亲自主持气象卫星探测理论与方法的学术讨论班,带领一批年轻人开展对大气遥感理论的研究工作。他领导建立了大气光谱实验室。1966年,赵燕曾等八人在当时的地球物理所研制出了我国第一台脉冲红宝石激光雷达,开展了测云、烟、大气消光、大气能见度等激光探测大气要素的实验研究工作。这项成果当时在国内居领先水平,与当时的国际水平相当。
1961年12月,中央气象局局长涂长望感到自己的病难以治愈,便给邓子恢副总理写报告推荐赵九章。1962年6月9日,涂长望病逝。赵九章虽然毕生奉献气象事业,但不愿去当局长。中科院领导人李德仲多次说道:“赵九章是一位一心从事科研的真正的科学家,他不愿去做官。”他的责任是搞好气象科学和发掘科技人才。
赵九章手下有三员大将——叶、顾、陶。他们三人也是20世纪50年代到70年代,国内气象界四大金刚中的三大金刚。叶笃正是赵九章在西南联大的学生;顾震潮是赵九章在西南联大招收的第一位硕士研究生;陶诗言不是他教出来的学生,而是涂长望把勤奋钻研的爱徒推荐给了赵九章,使赵九章有“喜得良将”之感。
叶笃正比赵九章小九岁。他在美国获得博士学位并取得杰出成果后,1950年10月,应赵九章、涂长望邀请回到祖国。赵九章喜出望外,派他到北京北魏胡同,担任地球物理研究所北京工作站站长,领导中科院的气象学家参加“联资”、“联心”工作。叶笃正一直从事大气环流、动力气象、高原气象和气候变化等领域的研究,在开拓我国大气物理事业方面做出了卓越的贡献。后来叶笃正担任中国科学院副院长,曾获世界气象组织第四十八届最高荣誉奖。
顾震潮比赵九章小13岁。1949年底,他在瑞典接到赵九章召其回国的信后,连博士学位也不要了,立即回到祖国。他在我国天气分析预报、数值天气预报、开辟人工降雨与云雾物理试验等方面做出了杰出贡献。他受赵九章委派,负责“两弹”实验的气象预报工作,出色地完成了任务,荣立一等功。他勤奋刻苦,堪称科学家的楷模,可惜积劳成疾,英年早逝。 陶诗言比赵九章小12岁。他在创建我国天气预报业务,寒潮、暴雨等天气学研究等方面都做出了杰出贡献。陶诗言与顾震潮同在我国“两弹”试验气象保障中荣立一等功。
赵九章对这三位同仁关怀备至,信任有加。赵九章常说:“许多方面他们比我懂得更多,我要向他们请教。”正如赵九章十分尊敬恩师竺可桢那样,这三位对赵九章也非常尊敬,实为师生情谊的楷模。
叶笃正说:“赵先生的功劳非常大,他的工作特点,一是开创性,二是眼光看得远,三是只要国家需要就去干。”
赵九章领导的研究所内真可谓人才济济。第二研究室,杨鉴初是在实践中自学成才的典型。20世纪50年代初,他为我国长期天气预报开辟了一条新的途径,成果被全国气象台站普遍应用,被称为“杨鉴初法”,与叶、顾、陶、杨在不同领域相互支持,形成团结协力的团队。
还有张宝堃、朱岗堃、高由禧、刘匡南等一批一流的气象学家,之后还有朱抱真、章震越等,更后一些的还有曾庆存、周秀骥、巢纪平、任阵海,他们都受到过赵九章的培养与指导。曾、周、巢三位是中科院院士,任阵海为工程院院士。曾庆存任大气物理所所长,周秀骥任中国气象局气象科学院院长,巢纪平任国家海洋局海洋环境预报中心主任,任阵海任中国环境科学院大气所所长。大气物理研究所可以说是人才辈出。
巢纪平,1954年毕业于南京大学二年制的气象专修科。1956年,一篇关于气流越过青藏高原的理论文章得到好评。赵九章不顾阻力,将巢纪平和另外几个大专学历的年轻人,从技术系列转为研究系列,任研究实习员。1962年赵九章又邀请华罗庚、周培源、郭永怀等著名科学家组成评议组,华罗庚为主考,对巢纪平进行考核。经论文答辩,华罗庚认为巢纪平的学术水平非一般中级研究人员所能比,于是在1964年为巢纪平连升三级,从研究实习员破格晋升为副研究员。
20世纪60年代初,巢纪平写了一篇关于建立中、小尺度大气运动方程组的文章报赵九章审阅,当时中、小尺度大气运动的研究刚开始。两个月后,赵九章把巢纪平叫到家里说:“我看第一遍时不知你在说什么,想把稿子退给你,一想你不是那种爱轻言的人,就把稿子放了两个月,又看了第二遍,才清楚你在说什么,这是一篇很重要的文章。”《中国大百科全书》中写道:“公元1962年中国巢纪平建立中、小尺度运动方程组。”“巢氏方程组”载入史册。
周秀骥,原是高中毕业生,1951年4月被招收到研究所当练习生,赵九章送他到北京大学,学习物理系本科几乎所有的数学、物理课程,1956年,地球物理研究所派送留苏副博士研究生时,又报送他去。1962年,周秀骥获得副博士学位归国,被定为副研究员,成为地球物理研究所云雾物理和大气探测这两门在国内新开创的分支学科的带头人。
曾庆存从苏联学成归国后,赵九章千方百计把他要到地球物理研究所。
赵九章常说两句话,一是“做学问是不能垄断的”;二是“搞研究要发挥集体力量才有可能避免个人认识上的局限性”。赵九章对研究所特别是青年学者要公开发表的论文要求很严,送刊前他都要親自审阅。有一位年轻研究人员利用当时国内很小的计算机,做一个在国内首次的大气环流数值模拟试验,结果相当不错,但模拟的风度,计算机算出的结果定了10.11米/秒。赵九章阅后说,风速的观测误差至少是1米/秒,可是在计算结果中小数点后还有两位数,这有什么意义?把一些无用的数字定上去,看上去很严谨,实际上是不科学的。培养人才,举荐真才,赵九章不遗余力,严谨治学、尊重科学是他一生的工作准则。
“海浪”先驱
我写本节时,恰恰住在当年海浪研究基地对面的青岛海边,面对着在云雾里放光彩的小麦岛。我爱在海上升起明月时伫立海滩,放远神思,去想象赵九章当年的创业形象。赵九章领导的海浪研究,是国家建设,特别是海军建设的需要。他急国家之所急,开展了这项探索性的课题研究,对我国海洋科学的发展起到了先导作用。
年老、瘦削而精气神十足的杨俊文坐在笔者对面。在同仁们赞美赵九章时,他一直谦讷无语,但在讲起赵九章领导海浪研究的时候,这位做过助手的原“空间中心”副主任却侃侃而谈了。
1952年,赵九章组建了海浪研究组,开辟了我国海洋研究的一个新领域。其目的:一是为台风预报提供一种辅助手段,为海洋作业、海岸建设提供科学依据;二是为海上舰艇提供海况环境保障。
人民海军刚刚建立,舰船的吨位较小,对海浪的影响反应明显,因而海军需要研究海浪。赵九章多次举例说到二战,盟军在诺曼底登陆时,由于事先没有做好海浪预报,受到严重损失。我国为解放沿海岛屿,保卫沿海,研究海浪预报任务更为迫切。
海上目测研究在青岛开展。中科院由地球物理所、青岛海洋生物研究所和应用物理所参加,加上海军,组成了一个特殊的研究集体,由赵九章主持。赵九章亲自讲课,大家一起学习,共同讨论。讲座还有交通部人员参加,是我国头一次传授海浪知识。管秉贤为引进苏联的有关海浪观测的目测方法,做了很大努力,在赵九章的指导下,出版了一本有关国外海浪预报研究的专辑,把我国海浪研究向前推进。
1954年,热电堆式海浪自记仪在青岛的团岛进行试验,取得了一些资料,发现了一些问题,要求对观测仪做进一步改进。中科院与海军共同参与,时任海军副司令的罗舜初对赵九章很尊重,科研上有什么要求尽量满足,还指派海道测量部律巍部长与赵九章经常联系,合作关系非常好。海军委派了小麦岛的观测台台长,有数名战士负责观测。管秉贤、逯玉佩、陈奇澧等科技人员负责技术工作。青岛当时还处于海防前线,直到1955年还有敌机窜扰的防空警报,在观测台坚持工作的科技人员很紧张。
1956年,杨俊文代替孙超在海浪组做赵九章的助手。在海浪组工作的有蔡君勇、孙国英、张铭达等。赵九章对海浪组是两手抓,一是开展观测工作,二是进行预报理论与方法的研究。他提出学习点源扰动理论、流体弹性波理论、海浪传播理论及概率论等。赵九章的研究离开风浪区传播最快的先头波——涌的传播特性,进行海浪折射图的绘制,做台风路径预测、海浪波谱分析等研究,试图弄清海浪发生、发展、传播的路径。在没有空中对海域进行有效遥感监测的50年代,这是一个创举。 赵九章还吸收外所人员和海军的有关人员来学习和工作。海浪自記仪的研制就是派孙超去应用物理所,在钱临照的指导下进行的。后期搞波谱分析仪研制时,赵九章常请电子所马大猷来海浪组指导改进。他派孙超去苏联学习利用风暴池进行海浪研究和模拟试验,那时苏联刚建立这种设备。1957年,海浪组研制出海浪表面波自记仪,并安装在小麦岛观测台做试验观测。
1957年,对于论文《热电堆式海浪自记仪》,赵九章做了反复修改,并推荐用年轻人的名字发表,不署他的名。
赵九章提出“海洋无人漂浮站”的研制计划,并派出蔡君勇等人去自动化所合作研制漂浮站的遥测系统,这为以后地球物理所二部火箭遥测系统的发展打下了基础。1958年冬天,苏联科学院副院长拉弗伦切夫来到小麦岛海浪观测台参观,他对在落后条件下赵九章领导的“海浪”工作大加称赞。在那张合照上,赵九章踌躇满志,意气风发;在高大气派的苏联专家群中,亦显异样风采。
作为助手,长期生活在赵九章身边的杨俊文和跟随赵九章工作多年、一直从事海洋工作的逯玉佩,说到赵九章在海浪研究方面的成果,共归纳为八点:
(1)为了国民经济和国防建设的需要,开创我国海浪和台风中心预报研究,建立了中科院、海军、民用部门的紧密合作关系,培养出科技骨干,使科研可持续性发展,为海洋环境预报打下了基础。
(2)研制成功海底波浪自记仪、波谱分析仪、岸用光学测波仪、表面波自记仪,开始研制海洋自动遥测漂浮站。
(3)在青岛建立了我国第一个海浪观测台,积累了大量实测资料。在舟山群岛建立了临时观测站,南北两站同时作海底波浪自记仪观测。
(4)在目测试验基础上,编制出我国第一套海浪目测规范。利用多年目测数据,制定了适合我国广阔大陆架的海浪预报图表。
(5)研究了海浪生成、传播、预报理论,绘制了中国沿海的海浪折射图,统计、研究了海浪大小分布结构,提供了海浪和台风中心预报的基本条件。
(6)利用青岛海军观象台的气象资料和天气预报结果,试验了观象台海区的风成浪预报,验证结果良好。
(7)对青岛、舟山两台站的自记仪资料进行了波谱分析,结合天气图、折射图、海浪波谱,作了由先头涌浪预报台风中心的分析研究。
(8)组织海洋学家拟定了海洋科学规划,领导了1956年、1957年海洋同步观测,对我国海洋科学发展和海洋普查起了先导作用……
逯玉佩回忆:“赵九章对我国海洋科学的发展是起了先导作用,由于赵九章后来集中精力于空间科学,以及当时他在海洋研究中与海军合作的保密性,其海洋研究的细节很少为外人知晓。概括起来,赵九章在我国海洋科学发展中做了两件事,一是开展了海浪研究,二是启动了海洋调查。”
1956年,赵九章任国务院科学规划委员会气象组组长,兼海洋组组长。当时他组织海洋科学家拟定了《十二年科学技术发展规划》中海洋科学方面的规划。1956年和1957年进行同步观测,是全国海洋普查工作的序幕,由赵九章组织领导。他推动了我国海洋调查活动,起到了先导作用。在当时海洋界还没有形成力量的情况下,有人出来挑头办这件事,确是开拓洪荒的壮举!
为大地号脉
一个人到底有多大的能力,干多少惊天动地的事情呢?赵九章,这个被命名天上星宿的超人,要揭天九重,捉浪万朵,还要为族人的安宁,为大地号脉,以诊断其狂躁病症。
在中科院空间中心的采访中,几位老科学家争相描述赵九章为我国地震事业开掘先河的事迹。徐荣栏粗声大气、干干脆脆地说:“他的功绩当和李四光并列,或者更大!”
我国对地震及地震灾害的记载,已有3000多年的历史,对地震的科学观测可以追溯到东汉。公元132年,东汉伟大的科学家张衡发明了我国第一台观测地震的仪器——候风地动仪,比国外早1700多年。二十世纪二三十年代,我国老一辈科学家翁文灏等,为我国的地震科学做了一些开拓性、奠基性的工作。1930年,在中央地质调查所所长翁文灏的安排和指导下,李善邦在北京西山的鹫峰建立了我国第一个地震观测台,该台使用进口的先进仪器进行观测,经过精心的管理和维护,取得了可靠的观测资料,达到当时世界一流水平,并参与了国际资料交换。地质调查所内设地震研究室,也由李善邦负责。
1931年,中央研究院气象研究所所长竺可桢聘请金咏深,在南京北极阁也建立了地震观测台。抗日战争胜利后,1946年气象研究所和地质调查所都由重庆迁回南京。主持气象研究所工作的赵九章,特聘李善邦为研究员,谢毓寿为技师,邀请谢毓寿到气象所修复已停止工作10年的地震仪器。1947年,谢毓寿还受赵九章之托,通过他的老师,推荐钱骥到气象所参与地震研究工作。1947年,中央研究院物理研究所的地磁部分调整到气象所,陈宗器、陈志强、刘庆龄都到了气象研究所,这几位都是我国著名的地磁学家。
傅承义是清华大学首位派到美国攻读地球物理学位的学者,师承世界著名的地震学家古登堡,1944年,获得博士学位后继续在美做研究,成绩相当突出,发表了多篇有关地震波理论的高水平论文。1947年,赵九章邀请他来气象所开展地震波理论研究。1988年,傅承义回忆说:“因为赵九章非常了解我,在信中没有多写什么,只写了气象所的图书馆藏书和杂志的订阅情况,使我清楚了回国研究条件已具备,因此我毫不犹豫地决定回国了。”50年代初,傅承义在成层介质理论计算的方法论、瑞利方程的物理解释及地震波在勘探上的应用等方面都取得了重要成果,论文处于领先水平,受到国际地震学界的高度评价。李善邦专长于地震活动性、地震区域划分、地震烈度鉴定及地震观测等方面的研究。
1950年4月,中国科学院地球物理研究所正式成立,同年底接管了上海徐家汇和佘山观象台的地震和地磁部分,科学研究内容就涵盖了气象、地震、地磁和地球物理勘探四个部分。赵九章用“上穷碧落下黄泉”来形容这个所的研究范围,真是名副其实。
2016年12月22日9时,雾霾后的北京在和煦的冬阳下闪闪发光。笔者在中国科学院地质与地球物理研究所副研究员、九三学社支社主委王光杰的带领下,走进中国科学院空间中心大院,在B楼551室的前厅,拜会了中科院空间科学中心研究员罗福山。他邀来了《赵九章》一书必得采访的关键人物:赵九章的二女儿、空间科学中心研究员赵理曾,赵九章的同仁徐荣栏和杨俊文……此前,我只希望在偌大的京城,一天能访问一位学者足矣——都是八十岁左右的老人了,出国、离家、事务、健康……但是,幸运谜底竟是:12月22日是一个一改再改、最后确定的一次老院士、老科学家回所的活动日,这样的喜庆一年或有一次。许多人赶不上、遇不上这一次,即便来了,亦不能保证其中有我必访的关键人物,这四位亲近传主的福星的齐聚,真真又成了巧合中的巧合!
屈指算来,我便是在此般的天佑之下,在一次又一次幸运的巧合中,完成了前八部歌颂民族灵魂民族精神的纪实文学作品。这位被中国紫金山天文台照会世界“新发现的7811号小行星誉名为赵九章星刊布于世,永载史册”的赵九章的传记,竟恰是我作“传”之九,令我联想到周易中的大“九”之祥,感慨万端。
行星命意
赵九章因何被命名为星?星星是神仙高居的境界,每一星座都担负着神灵差使的观照世界、造福人类的特遣使命。而今我们所要详解的“7811”号行星赵九章星的质量、亮度、热度、行轨与关乎人世的作用若何?在此只需最精炼的大意概括,便可令人叹为观止:
赵九章,当代杰出的科学家和教育家、卓越的科技工作组织者。
我国人造卫星事业的主要倡议者和科技方案的主持人。
我国空间科学的开拓者和空间探测技术的先驱,我国现代大气科学的奠基人之一。
在抗战最艰苦的岁月里,赵先生从德国冲破险阻回到祖国,率先把数学物理方法引入气象学领域,是我国动力气象学的创始人;培养了大批有名望的科技人才,为我国天气和气候预报的现代化奠定了基础。
他竭力开创空间科学和空间探测技术的研究,积极培养这一领域的人才;及时上谏周恩来总理,向中央建议研制我国自己的人造衛星;亲手制订了卫星研制规划和我国第一颗人造卫星的总体方案,为我国人造卫星按时发射和一次升空成功奠定了很好的基础。
他提倡科研与教学相结合。在清华和西南联大任教,兼任清华航空研究所研究员;任中央研究院气象所所长时,兼任中央大学教授。他主持了大气、地球、地震、海浪、空间科学与应用等多领域的研究工作。
中国科技大学创办后,赵九章创建地球物理系,亲任系主任,把渊博的知识贯入当代新的学科领域。
1985年,赵九章荣获国家科技进步奖特等奖的“‘东方红1号’及卫星事业的开创奠基工作的第一人”称号。
1997年12月17日,北京隆重举行了“赵九章铜像揭幕式暨赵九章诞辰90周年纪念大会”,铜像安放于中国科学院空间中心。
1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委追授赵九章“两弹一星”功勋奖章。
2007年10月,中国紫金山天文台刊布誉名赵九章为“7811”号小行星,永载史册!
家道简述
赵九章,祖籍浙江湖州。
先祖绵延变迁,由甘肃移至安徽休宁、浙江湖州。湖州位于太湖之滨,山清水秀,人杰地灵。元代诗人戴表元赞美:“山从天目成群出,水傍太湖分港流。行遍江南清丽地,人生只合住湖州。”赵九章的曾祖父赵炳麟是清道光癸卯孝廉,官至同知、知府、江苏常镇通海兵备道,被追赠为光禄寺卿。曾祖父有三个儿子,赵九章的祖父排行老二。
赵九章的祖父赵景彬生于清咸丰元年。熟读“四书”、“五经”,“经世学”,兼攻医术,拜师学医。有“不为良查,愿为良医”之抱负。清光绪二十五年(1899年),赵景彬被派往河南荥阳任职,十数年为官,富贵浮云。清白持躬,谦和接物,口碑上佳。辛亥革命后世事大变,他不愿再谋仕途。“烦嚣飘然至申”,到上海行医,与陈莲舫、张聋甏成当时上海三大名医。逝前,赵景彬把家眷迁至开封繁衍生息。赵九章的祖父有四子二女,祖母李氏育四子一女,继祖母李氏育一女。开封市柴火市街17号是赵氏老宅,现仍有后代赵显曾等居住。
赵九章的父亲赵燮彦字伯勤,是祖父之长子,生于湖州。后任太医院大夫。清室退位后,赵燮彦奉父命罢官返回开封。一两年后返京,又任司法部主事等职。1915年父亲在沪病笃,赵燮彦星夜驰往侍疾。父病逝,扶柩回湖州安葬。因继母乐居湖州,遂奉母家居并以行医为业三年,因患腿疾不适潮湿气候,只得携眷返回开封。仍以行医为主,从不以积财为务,曾说“子孙不才多财适足贾祸”。晚年体弱多病,家境日益穷困,常静坐习禅理,但不诵经礼佛。赵九章的母亲钮丽珍也是湖州人,其祖父钮保福是清道光十八年(1838年)状元,父亲钮承聪是湖州名士。在湖州,赵、钮两家均是大户,数代联姻。钮丽珍勤劳贤惠,相夫教子,悉心尽力。1926年冬积劳成疾,得不治之症,赵九章的父亲终日照料,治病理家,身心劳瘁,于1927年1月21日逝世于开封老宅。仅20天后,母亲也随之病逝,此乃后话。
孜孜以求
赵九章1907年10月15日出生于河南开封,晚清垂暮,变乱频仍。祖父宦游河南,其父在京城做太医院大夫,故开封赵家宅院也是官宦之家,书香门第。赵九章父亲是老三,前有一兄一姐,另有三位叔叔,共10位叔伯兄弟。赵九章排行老四,生日恰是农历九月初九,取乳名重阳。他天生聪颖,举止不凡。贵人语迟,却语出惊人。他沉默多思,托腮望天,望月望星,眉头紧锁,似有成人的忧愁。冷不丁的,他会问几句大人答不出来的话:“天是青石做的,怎么会漏水?星是银子做的,谁把它钉在天上?下雨的时候,太阳是在水里,还是被浇灭了?”
没人能回答出来。他开始思考了。这不是一般人思考的事情,亦不是一般人能答的问题。 1912年春,九章进入私塾学校读书。
在爹眼里,只觉得小九聪明、勤奋、记性好,才九岁的人,已经能背诵整本的《千家诗》《诗经》《唐诗三百首》《史鉴节要》和《幼学琼林》。赵大夫把祖传的赵孟頫真迹教小九临摹,他甚至能表现出“赵体”那种“圆转遒丽”的风骨来。
赵九章要求老师讲书,同学们都只管死背硬记,他总想弄明白书里讲的是什么意思。老师喜欢赵九章这样的学生,就眉飞色舞地讲起故事来,大家高兴了,愿意听老师唱的书歌,抑扬顿挫。
爹爹回来了,小九章闹着要看禹王台。汽车向开封东南郊进发,九章快乐极了!天气晴朗,大地金黄,菜田一片碧绿,父子俩心旷神怡。爹爹拿出蛋糕和糖块儿来,小九平日不容易吃到这些东西,他咬了一口,却想起留给奶奶、妈妈、哥哥、姐姐。
爷儿俩登上了禹王台,兴冲冲地东跑西看。游了三贤祠、御书楼,观看了御碑亭,最后在水德祠,缅怀先贤治水的功德。小九突然提起一个问题:“爹,你说大禹治水的时候,经常发大水,可是现在怎么经常闹旱灾呀?”
爹爹露出了惊奇的神色。他没想到,小九会提出这样的问题来。
1918年8月,九章进入开封北仓小学读书。
十一岁的小九章,前额硕亮,双目明晶,挺胸昂首。他布衣布鞋,朴素大方,把“天行健,君子以自强不息”作为人生格言,一丝不苟。他将“洋学”与“私塾”的长短仔细比较,择善而从。他像一株郁郁葱葱的青松,在初春的暖阳里冲天而起。
1921年,14岁的赵九章高小毕业,他的人生却开始坎坷起来。这座历史上的东京汴梁古城,虽具有七朝皇都雅风,却因了天灾人祸,数度兴衰,沦为饿殍遍野、乡荒城乱的境地。秋风落叶的一天,家人在满目凄凉中,将读了八年书的赵九章送往上海,投奔他的姨父戴季陶。
戴季陶,原名良弼、传贤,字季陶,笔名天仇。浙江吴兴(今湖州)人,1917年任广州孙中山大元帅府秘书长,后在上海主编《星期评论》。1920年夏,一度参加过上海共产主义小组的筹建工作。1924年被国民党一大选为中央执行委员会常务委员,任中央宣传部部长。1928年后,长期任南京国民政府考试院院长。
即便是戴季陶這样的党国要人,在人心向上的民国初期也不敢乱刮裙带歪风,使九章甥儿扶摇直上,而是介绍他到上海新兴的证券交易所,当了九个月的练习生。这是赵九章走出学府,深入社会的一个机会:童年的生活结束了,他必须帮助家庭担起生活的担子。他从一片星空的美梦中,回到满目数字的账簿,计算每日的亏盈,深夜才能回到窄小的住房歇息。
哥哥、姐姐已天各一方,谋生的艰辛无法形容。他开始思考怎样改变这个社会——不能像老店员那样,干完活,吃完饭便睡大觉,他不愿做没有知识的人。他要打开知识宝库的大门。九岁生日那天播在他心里的种子,一直在生根萌芽。
老板娘的吼叫仿佛还在耳边回响,他忽然猛醒过来:我为什么要用她家的灯油,我不会拿自己的钱去买灯油吗,就是把工钱全都买了灯油来读书也应该。他觉得爹爹给他起的大号“诚斋”不足以表明自己的信念,于是便改号为“自强”。
赵自强啊,要自强不息!他为自己制造了一盏学习用灯。
五四运动掀起的那一股思想解放的巨浪,奔涌到了工、农、商、学各界,使人思想活跃起来。赵九章尽力去读新的刊物,新的报章。他觉得“自强”二字又有了新的意义,便用遒丽的“赵书”,端端正正写上了“赵自强”三字。
使人憋闷的小屋里,透进了时代的新气息,少年赵九章心灵的窗户打开了。新思想使他如痴如醉。“穷则独善其身,达则兼济天下”那一套旧时的思想,完全被对科学和民主的向往代替了。这时的赵九章多么希望能去念书,多么羡慕那些拿着旗子、标语在街头游行的学生,多么羡慕那些作演讲、撒传单的英雄啊!
学堂组曲
书中有真理,书中有入云路,赵九章还是要求学。
1922年秋天,十五岁的九章,已在开封中州大学附属中学里庆贺重阳节,过自己的生日了。
在浙江省吴兴县老家,赵九章有个嫁在万家的姑母,她非常珍爱侄儿的聪明才智,感到这样的孩子不念书,实在太可惜了。所以,老万家全力接济九章念书。九章以优异的成绩考进了高中。
他成绩始终名列前茅。他自强不息,过着艰苦的生活,期望在不久之后,生活上能够自立。这是一所留学欧美的预备学校,与北京清华学堂、上海南洋公学同为留学欧美学生的摇篮。学校教中学课程,受五四运动影响,开始接触新文化,《创造》《少年中国》《向导》《中国青年》等都是九章喜欢阅读的书刊。这些书刊使他扩大了眼界,激发了爱国热情,开始追求民主自由。
1924年孙中山北上,联合冯玉祥国民军与军阀进行斗争。九章经老师王志刚介绍,参加了国民党(左派),反对当时在河南的西山会议派的活动。1925年发生五卅惨案,全国学生运动风起云涌。赵九章在开封也积极投入反对军阀的学生运动中,他和同学们一起试办洋车夫工会,组织工人学习,又到农村宣传。据赵九章的堂弟赵同章回忆,当年重阳哥曾对他说过:“当局要追捕我,我必须尽早离开开封。”此时赵九章的父亲已赋闲在家,没有经济收入,已无力继续供他上学。父亲写信给在杭州的妹妹赵学彦,让九章去杭州上学,请她负责照料。
天堂地狱
1925年8月,赵九章由开封到了杭州。赵九章的姑父万秋田,在杭州是大户,颇为富有。姑妈赵学彦能说话做主,因而九章就住在姑父家的一间客房里,由她照料上学,姨妈钮有恒也给予一些资助。
1925年9月,赵九章转到浙江工业专科学校机电系求学,成绩突出。同学回忆说:“九章天生一个大脑袋,是我们班最聪明的。数理知识好,超出大家一大截。一道题他能用好几种方法解答,有的方法连老师也未曾想到。向他请教功课的同学多,老师就让他上台讲解题方法。学习上他好像有先知先觉的本事,同学们说:‘上帝送给他一个科学家的脑袋。’” 1927年1月21日,九章父亲在开封去世。二十天后,与丈夫宿命连根的九章母亲也随夫驾鹤西去。
赵九章虽在1924年参加了国民党左派,但看到国民党浙江省党部在西山会议派的控制下,并没有去省党部登记。1927年4月12日,蒋介石叛变革命,下令清党,残杀共产党人,浙江笼罩着白色恐怖。他看到压迫青年学生的人一个个都做了官,舍身革命的人都被屠杀,气愤中,积极参加学生运动。1927年底,经胡公达介绍,赵九章加入了中国共产主义青年团,革命活动更为积极。
1928年春,浙江中共党机关遭破坏,3月底赵九章被捕,同时被捕的还有他一位要好的同学戴家祁。戴家祁是诗人,爱国热情很高,他反对国民党反动派,也反对他的叔父戴传贤(即戴季陶)。戴传贤写信劝戴家祁好好读书,他回信说:“你是劝世文贴在人家门口。”赵九章与戴家祁都被关在陆军监狱。姑妈赵学彦非常着急,通过送东西、花钱,疏通监狱里的上上下下,希望对赵九章有所照顾。有一次姑妈去探监,碰到一位被说成共产党员的姓宋的人,要被拉出去枪毙,吓得姑妈心惊胆战,就请戴季陶出面救人。戴季陶的原配夫人钮有恒是赵九章母亲的三妹,赵九章是戴季陶的嫡亲姨外甥。当时戴季陶在国民党中地位很高,可那时民国的官员都为官谨慎,自感在风头上出面写信不便,就指示下面的人疏通浙江方面,通过关系传话,请求关照放人。但浙江当局并不买账,只不过没有马上判刑。风声越来越紧,姑妈就亲去南京找戴季陶。赵学彦与钮有恒出嫁前是闺蜜,赵学彦对戴季陶夫妇说,如果不及时挽救有可能被判死罪。那时没有什么法律,对共产党就是枪毙。戴季陶听后叹了口气,说:“实在没有办法,我出面写信。”信的大致意思是:传贤愿以身家性命担保戴家祁、赵九章两人从此不再犯过去的错误,由传贤负责严加管束。信尾的署名是“公民戴传贤”,表明他是以一个公民的身份请求浙江当政者。
赵学彦将信递上去。杭州刑庭的庭长、监狱长等人都由姑妈花钱活动,答应帮忙。过了一段时间戴家祁被放出来了,赵九章却没有出来。再花大钱活动,赵九章才被转到反省院。他在狱中身心受到很大摧残,健康状况恶化,发烧,一阵阵昏迷不醒。反省院可以保外就医,赵学彦以自家的一个药铺、一个当铺作铺保,把赵九章保出来。
1928年8月23日的《时报》刊登一则消息,标题是“戴传贤保释赵九章”。原文是:“中央执行委员戴传贤向浙江特种刑庭,请保释共产党嫌疑犯赵九章,负责管理。”
可以想见,当时的社会舆论工具多么锐利。
此时赵学彦已搬家到湖州,九章的祖母也在湖州。1928年6月九章出狱,被接到湖州。一家人认为,白色恐怖时期,一个刚出狱的共党分子,还是到南京比较安全。他的学习、工作还得请姨父姨母帮助,姑母家里已没钱了,无法再供九章念书……
1928年9月九章到了南京,当时戴季陶任考试院院长,就让赵九章做院长的随从秘书,每月60元薪水,做些文字抄写、文件保管的工作。戴季陶亲自对赵九章加以管束,让他住在戴家,不得随意活动。
赵九章的一位亲戚回忆说:“九章天资很好,姨父很赏识九章才能,保释后留在身边,要九章学书法、练字。九章虽然很敬重这位早年紧跟孙中山,当过多年孙中山秘书,在文学上很有造诣的姨父,但除了练书法,坚持读书外,仍认为“只有科学才能使中国发达富强”。
九章在南京埋头复习功课,1929年8月考取了清华大学。这是后话。
仁义侠(霞)女
赵九章夫人吴岫霞,1911年生于浙江衢县的珊塘村。父亲吴席丰是当地乡绅,有四男二女,吴岫霞是小女儿。吴岫霞自小接受新思想,不裹小脚,不梳头髻,是一位反对封建礼教的新女性,十四五岁便只身去杭州求学。
1928年春,好友王馨吾给赵九章介绍吴岫霞。两人还没有见面,赵九章就被抓走了。这位聪慧、美丽,富有正义感的姑娘,出于对进步青年的敬慕,勇敢地去杭州陆军监狱探监。看守问她:“你是他什么人?”她说:“我是他表妹。”当看守告诉赵九章你表妹看你来了时,赵九章很吃惊,一见“表妹”,他便眼前一亮:多么美丽的小姑娘啊,白衫黑裙,齐耳短发,明眸皓齿,朱唇柳眉。聪明的他猜是吴岫霞,便说了句:“你怎么来了?这里太危险了!”这就是他俩的第一次见面。之后吴岫霞常来探监,给身陷囹圄、身体虚弱的赵九章极大安慰,在精神上、物质上也给赵九章很多帮助,就這样开始了他俩的患难之恋。
武汉市原市委书记宋侃夫回忆说:“我在浙大读书时,是浙大地下党的负责人,因九章同学在学校成绩特别突出,又同情劳苦大众,有强烈的爱国民主思想,加之他有国民党上层的亲戚作掩护,我们就接近他,让他参加我们的活动。他是不是CY或CP(共产党)我记不清楚了。后来他和我一起入狱,是被当作共产党的嫌疑犯抓捕的,我是被当作地地道道的共产党分子逮捕的。在关押期间,他有个表妹来看过他,那表妹长得很漂亮,所以同狱人印象很深。”
赵九章出狱后去湖州、南京。戴季陶夫妇对他与吴岫霞的来往不大赞成,但是他俩的感情越来越深。赵九章考上清华后,和吴岫霞一起去湖州度假,住在姑妈家。姑妈的儿子叫吴岫霞为霞姐。吴岫霞到上海爱国女校上学,不久也到北京,在北师大女附中念书。赵九章是个穷学生,吴岫霞常从经济上给予他资助,这是后话。
1929年赵九章考上国立清华大学,在被录取的174名新生中是第四名。此时的九章,如龙入海,意气风发,目光炯炯,昂首挺胸。他抬头望天,低头观地,都有了穿透底里的自信,真是“一朝摆脱金钩去,海阔天空任遨游”。
清华大学的创建可以追溯到20世纪初,美国政府将清政府“庚子赔款”的一半逐年退还,作为派遣留美学生的费用。1909年6月,清政府开始组织招考留美学生。1925年,清华学校改招大学一年级学生100名,始变为大学性质。1928年8月17日,由国民政府决议,改名为国立清华大学。1931年11月,国民政府任命师生们推荐的梅贻琦为校长,从此清华大学进入一段稳定的发展时期。学校管理者排除干扰,保持学术自由和民主办学的传统,因而培养出大批杰出的清华学子。赵九章在校时恰是这一良好发展的开始时期。 1933年《清华年刊》上发表的《第五级级史》一文记载:
水木清华的园林中,徜徉着、徘徊着一群群精神焕发,喜气洋溢的青年——那是十八年的九月七日,正是我级同学二百余人入校注册的时候。
……
在我级的四年过程中,正是学校几经狂风暴雨而渐趋于安静发展的时期,将这惊涛骇浪中的学校金舟,撑渡到现在平安的彼岸,固有赖于全校师生的和衷共济,而这其(期)间同学方面主持把舵的人却大部以我级同学为中坚……这一点更可显明1933级的特色——它包藏着活跃的生命,它有许多人才……学校设置的几种奖学金,二十一年十一月翁代校长捐薪奖学,在十二个名额中我级的同学竟占其九……
这一级著名学生中有后来成为中科院学部委员(即院士)的赵九章、王竹溪、傅承义、柯召、许宝騄、杨遵仪、程裕淇和徐仁八人,此外还有钱钟书、万家宝(曹禺)、乔冠华、张民觉、沈同、敦福堂等。其中物理系具有突出的地位,赵九章、王竹溪、傅承义三名均为物理系学生。
名师出高徒,这一时期,九章的教授就有熊庆来、叶企荪、萨本栋、周培源、吴有训、赵忠尧等熠熠星辰。同学亦有钱学森、何泽慧、王竹溪等冲天新松。一派向上的局面,展现于清华园中。
在名师的指导下,赵九章埋头学习,如饥似渴。大学一年级普通物理是吴有训讲授的,吴先生声音洪亮,虽有浓重的江西口音,但口齿清楚,加上选材精练扼要,科学性、逻辑性强,讲述又深入浅出,很受学生欢迎。赵九章对吴先生的讲课听得聚精会神。吴先生提出的要求他都铭记在心,一一做到。吴有训除了讲课,还特别重视实验课,要求实验课的学分不少于理论课的二分之一。赵九章做实验最认真,他常常会在实验过程中向吴先生提出一系列的疑问。而吴先生总是耐心解答,常常举一反三地提出要点,直到赵九章理解为止。
赵九章与傅承义不但同班,做实验也是同组。四年同窗,情同手足。同学们称他俩一号、二号。他俩与考试成绩最好的王竹溪被称为物理系第五级中的“三杰”。1933年毕业时,三人均名列清华研究生院研究生名单中。赵九章埋头学习,努力探索,在清华大学打下了扎实的物理学基础,而且获得了独立工作和进行科学实验的能力。毕业后留校任助教,专职管理物理实验,这样赵九章有了进一步深造的机会。
赵九章担任助教,每月有八十块大洋的薪水。自强不息十余年,这时才真正做到了自立于社会。
1933年夏,九章清华大学毕业,物理系决定聘他为助教。赵九章与吴岫霞到杭州,在一家西餐馆举行结婚仪式,有情人终成眷属,随后去湖州拜见姑妈赵学彦。姑妈以婆婆的身份迎接这对新婚夫妇,自有说不尽的天伦之乐。赵九章已经二十七岁,应该组织起美满的小家庭了。二人回到北京,在清华园里幸福地生活。这是1933年的9月,天高气爽。九章的幸事,似乎都离不开吉利之“九”。小夫妻在离清华园不远的成府村槐树街租了两间平房作为新居。
德仁兼具的赵九章没忘记姑母对他的资助,没忘记姑母的家道已临中落的现实。他知道表弟万定国求学困难,便把他接到北京,和自己住在一起,还让傅承义为他补习英语。十六岁的万定国有机会来北京,有清华助教的表兄和傅承义指点;生活上,又有了热情的表嫂照料。表嫂怀有身孕时,他也主动帮她干一些活计。这个智慧而勤奋的青年,后来为我国的重型电机事业做出了杰出的贡献。
庚款留洋
1934年初夏,才华横溢、踌躇满志的赵九章参加了清华大学庚子赔款出国留学考试,以优秀成绩被录取。这是中国人尴尬的喜悦,也是自尊的九章心中纠结的聚焦:中国人用同胞身上流出的鲜血教养子女,以众人集腋之毛织造了暖儿的裘衣!但是,这是必需的,是宝贵的,有血性的中国学子,要敢于正视淋漓的鲜血,壮起胆魄,横下雄心去留学,学浑身的本事精忠报国!
赵九章双喜临门——美丽的妻子给他生下了一个可爱的女儿,取名燕曾,昵称燕燕。这使一位坚甲利剑,即将乘风破浪远征的儒将的心肠,变得柔软无比,百感交集。
1934年10月,赵九章夫妇抱着小女儿启程赴南京。同学傅承义前来送行。九章高升之后,傅承义接替助教之职,承义承教了。出国前,赵九章到南京中央研究院气象研究所报到,在竺可桢的指导下实习,撰写论文《中国东部气团之分析》,还必须进一步补习德语。在清华时,他德语基础较好,但要在德国说得流利,还需下一番功夫。他做事情,做学问,总是尽心竭力,尽可能达到完美。
赵九章在这繁忙的半年时间里,利用当时仅有的北京、南京等地的气象资料进行研究,如期完成了我国第一篇分析东亚气团的学术论文。1935年,燕燕才一岁多,刚会叫“爸爸再见”的时候,赵九章便离开妻子和女儿,跨海越洋去了柏林。
赵九章的导师H·V·费克,是世界闻名的气象学权威。他治学严谨,兴趣广泛,还是瑞典皇家音乐协会的会员呢。赵九章本是一个活跃风趣的人,但比起他的老师來,各方面还是小学生。
费克教授不久就发现,赵九章的理解力和记忆力都十分惊人,在学习上不走捷径,表现出惊人的勤奋。他每布置一项研究任务,赵九章不仅严格地按时完成,还围绕这个课题,从历史、现状和未来趋势方面作一番系统的分析,又学到许多东西。赵九章除了跟费克攻读动力气象学和高空气象学,还跟A·德孚攻读动力海洋学。费克明白,他的学生是要充分利用这里的设备、图书和文献资料等条件,尽可能地扩充自己的知识领域。这样的学生,他一生见得不多。许多学生,往往以能进入名牌大学、受到名师指点、获得博士学位为满足,而赵九章的目标却在这一切之上。费克发现这是一个真正志在科学的人,高兴得不住地念着:“J·Z·赵!J·Z·赵!”
费克计划让赵九章潜心进行一段时间的研究后,再让他到瑞典去,见见卑尔根学派的领头人皮叶克尼斯,在斯德哥尔摩的研究机关实习一段时间,还让他结识一个朋友罗斯贝,他是那里很有前途的研究生!师生间有了感情,费克就更注意和关心这个中国研究生的生活。他发现赵九章连周末和星期天也不休息,只是偶尔跟中国学生们谈谈天,很少见他们游玩。赵九章爱书法,诵唐诗,在柏林很少有知音;郊游又很破费,他宁可多读一些书。 费克教授怕他弄垮了身体,便经常邀他去游玩,到欧洲著名的国家歌剧院去,听名家们的演奏,如莫扎特、贝多芬、苏曼、肖邦、柴可夫斯基。赵九章开始一点也听不懂。有一回,他听着听着竟睡着了。当掌声把他唤醒时,他看见老师激动得脸上挂着泪珠,这才认识到原来音乐有这么大的力量,便开始学习音乐。由于老师经常请他去歌剧院,他居然也会欣赏西洋音乐了。
1936年6月他在国民政府的资助下,完成了一次对欧洲的考察。
博士归国
赵九章借考察的机会,对一些国家的气象科学作了广泛了解。回到柏林大学时,他便继续加紧对信风环流的研究。他出国已经一年半了,在费克的指导下,写出学术论文,用德文发表。
1937年他在《理论气象学之研究与天气预报》一文中写道:“理论气象学的最后目的,不外利用物理之定理,以现在观测所得气象要素之分布为出发点,推测气象要素未来的变化,因而能预报短时期或长时期之天气。”他指出,要转变现有以描述性为主的属于地理学范畴的研究方法,使我国在气象方面有其独立的特质。从这篇早期的论文中就可以看出,他研究气象的目的是为了预报天气,预防灾害。
他的论文在学术界反响很好,尤其是他的研究方法更令人眼前一亮。1930年代的气象科学,还是一门经验科学。赵九章在研究大气运动中,特别是在研究信风环流中,把物理学和数学方法引用进来,有助于气象科学向理论方向发展。在当时,这种方法是很先进的。
在1938年的夏天,完成了博士论文的撰写工作,获得了博士学位。
获得博士学位,本来是一件十分高兴的事情。但是,赵九章的心情并不见佳。使世界笼罩乌云的德国,再也不是科学的中心了。法西斯对科学的阻挠,已经到了令人难以忍耐的程度。
外籍科学家纷纷回国,或奔向北美。1938年,尚未离去的科学家也不能待下去了。赵九章归心似箭,他日夜想念着祖国和亲人。当年9月,他离开德国回国。
国难气象
当时的气象研究所所长竺可桢,是我国气象学的一代宗师,赵九章有幸受到竺先生的指导。竺可桢非常喜欢这位刚刚迈入气象学大门、充满朝气的年轻人,在他的悉心指导下,短短的半年时间里,赵九章利用当时北平和南京的高空探测资料,分析东亚地区大气温度、湿度的垂直分布和天气情况,写出了《中国东部气团之分析》一文,这是赵九章的第一篇学术论文,也是我国分析东亚气团的第一篇论文。
论文不仅初步介绍了我国气象学的状况,对日后向国外重点学习什么已大概有所选择,更重要的是,他结识了治学为人都堪称师表的竺可桢,从此开始了与其长达30多年的师生情谊。在气象所,他还认识不少气象界的同仁。涂长望刚从英国留学归来,他去柏林大学实习过,与赵九章谈了不少留学生涯中的见闻。涂长望比赵九章大一岁,是学兄。他俩一见如故,从此开始了几十年的友谊合作。1935年4月7日,在南京召开的中国气象学会的会议上,赵九章被聘为《气象》杂志的特约编辑,总编辑便是涂长望。
赵九章回到了他的母校——清华大学。当时日寇侵华,山河破碎,人民遭殃,1937年底清华大学迁到昆明复课。清华、北大、南开三大名校联合,成立了西南联合大学。赵九章怀着对祖国的赤诚,辗转从香港、越南到达了昆明。母校热情地欢迎学子归来,聘请他为理学院地质地理气象学系和航空工程系的副教授,两年后聘为教授。在极其艰苦的条件下,赵九章开始
全身心地投入他的教学、科研工作。他先后开设了理论气象学、大气物理学、高空气象学等课程,编写了我国第一部《动力气象学》讲义,还编写了《大气涡旋运动》《理论气象学》《大气物理学》《高空气象学》等讲义。当时学气象的学生有叶笃正、谢义炳、高仕功、朱和周、谢光道、王宪钊、宋励吾、徐淑英、程传颐、冯秉恬、何明经、孙毓华等,以及1942年考入西南联大研究生院,师从赵九章的顾震潮等,后来他们多数都成为著名的气象学家。
清华另一位气象学教授是李宪之,他是1936年8月在德国获博士学位后到清华任教的,曾任清华气象系主任。
赵九章还参与筹建清华大学航空工程研究所,是兼职研究员。为了痛击日寇空军,在美、英、苏的援助下,我国急需加强空军发展。赵九章为空军训练了五批气象人员,与张捷迁等一起自行设计制造水银气压表80只,为支持空军抗日和各地气象台建设做出了贡献。
1939年秋,地质地理气象学系与航空工程研究所合办嵩明高空气象台,赵九章任台长。
美国空军第十四航空队驻昆明时,航空所曾与该队气象台合作,除供给气象观测记录外,并派人协助举办无线电探空仪训练班,以实际行动,策应美国空军援华抗日。
西南联大时期,战事越来越紧,生活越来越艰苦。通貨膨胀,物价飞涨,教授们生活极为清苦,单身的还可支撑,有点积蓄的还可勉强度日,多数教授面临挨饿的困境,连校长梅贻琦的夫人都得自己动手做糕点出售。九章自无积蓄,又无力做副业,却要养两个女儿,所以比一般人更艰辛许多。长女燕曾八岁时还穿着四岁时的棉袄。一岁多的理曾突患肺炎,急需住院治疗,医疗费很高,相当于教授两个月的工资。吴岫霞抱着奄奄一息的女儿直流泪,后来还是时任西南联大理学院院长的吴有训到处向朋友们募借,才挽救了这条小生命。
赵理曾回忆说:“我刚出生的1941年,作为清华大学的教授,爸爸的薪水只够一家人勉强糊口。我们的内衣,烂成了一缕一缕的,真是‘衣衫褴褛’。我的第一件衣服是用妈妈的几只袜筒拼起来的,后来多亏施嘉炀、庄前鼎两位教授送来他们孩子穿过的婴儿衣。我们搬家时,全部家当装了一辆小小的马车。爸爸的老师吴有训公公说:‘看见九章搬家时那点东西,我都要掉眼泪!’可是,爸爸脸上没有戚戚的愁容,只有坦荡的微笑。我的名字原先叫莉曾,后改为理曾,爸爸说:‘女孩不要花花草草,要多懂道理。’”赵九章很乐观,他常抽空给女儿念诗,讲故事,带她们在昆明郊外的青山绿水间嬉戏,一家四口苦中有乐。 赵燕曾写道:“我七岁那年,日本飞机对昆明狂轰滥炸。我们天天逃警报,要走很长的路,躲到山里。父母决定搬到乡下一个名叫惠老师大院的地方。我家住的是大院一角的一间茅屋,屋顶是厚厚的茅草,土墙用稻草做筋,足有一尺厚,地面铺有粗陋的木地板。另有一小间做厨房。惠老师大院当时成了教授宿舍,同时住在那里的有梅贻琦、吴有训、赵忠尧、任之恭、朱同、余瑞璜、杨武之、叶楷、范绪筠、姜立夫等著名教授。我们在那里一住就是三年,我上了小学,从三年级读起。爸爸要进城教课,一星期只能回来两次,不能系统地教我读唐诗三百首了。我八岁后,爸爸手中多了一部《昭明文选》,汉魏晋优美的赋和散文又让我开了眼。他讲了江文通的《别赋》、李密的《陈情表》、李陵的《答苏武书》……还时不时地吟咏一些诗文。”
由叶企孙提议创建的清华五个研究所分散在昆明郊外,有三个所在北郊大普吉,赵九章兼职的航空研究所在北郊黑龙潭。每次集会后推举下次集会的召集人和报告主题。赵九章常参加这种集会,在会上做报告。据汤佩松回忆说,参加集会的人有吴有训、任之恭、余瑞璜、范绪筠、孟昭英、赵忠尧、黄子卿、华罗庚、王竹溪、赵九章、殷宏章、娄成后、汤佩松等。这些人日后大多是中科院的学部委员(即院士)。
1940年8月,中央研究所聘请赵九章为第二届评议会评议员。1941年3月,中央研究院聘请他为气象研究所研究员。1944年1月,由竺可桢推荐,中央研究院聘请赵九章为气象研究所代理所长。此时,他不得不离开母校,离开昆明,去重庆北碚,走向新的工作岗位。
擎天大任
气象事业是观天、擎天之大任。赵九章担任气象研究所大任是在1944年5月。
1928年气象研究所建所时的所长,是我国气象事业奠基人,一代宗师竺可桢。1936年,竺可桢调任浙江大学校长,仍兼任气象研究所所长。抗日战争爆发后,该所迁至重庆北碚,而竺可桢却在贵州遵义主持浙江大学。直到1944年1月,竺可桢推荐赵九章为代理所长的建议才得到批准。
北碚是重庆远郊的一个小镇。抗战时,这里成了一些著名研究所的避难之地,气象所、物理所、植物所、地质调查所等都分散在乡下。中科院院士陶诗言回忆说:“1944年气象所只有14人,赵先生去重庆中央大学找涂长望推荐人,涂先生推荐了我。
赵九章在所里每两周举行一次读书报告会,由我们轮流做报告,从报告中也看你的独立思考能力。赵先生要求很严格,说得不对的,当场指出,我们都怕挨剋。有人报告不好,赵先生很不高兴,就拂袖而去。当时气象所人少,赵先生命我兼任所里的会计、记账,负责图书馆的徐延煦兼管出纳,赵先生安排我的工作是帮他计算。每周放两次气球,只有晚上我才搞自己的研究。他要求学生用英文写文章,经过他修改后再去发表。我工作雖很忙,但在这紧张的环境下成长很快,这与赵先生的关心和教育有密切的关系。我虽然不是赵先生教出来的学生,我搞天气预报,他搞动力气象,但赵先生看你行就培养,喜欢你对他提学术观点上的不同意见。”
北碚小镇常有文艺团体演出,演员往往是著名人物,气象所很多20多岁的小青年,常想去镇上看演出。赵九章要求晚上多看书学习,他常常在晚饭后坐在门口看报,陶诗言、顾震潮想去看演出,只得设法绕过去。气象所离镇三里,回来要打火把,真可谓“苦中寻乐,偷偷摸摸”。
1945年气象所研究工作大致如下:1.西风带环流之研究,如东亚大型涡旋运动能量之交换(朱岗堃),东亚大型涡旋运动(赵九章与陶诗言)及活动势力中心之形成与水平力管场之关系(赵九章)等;2.气象要素之间谐分析(朱岗堃);3.气象波动之研究(赵九章与朱和周);4.水汽蒸发公式(赵九章与顾震潮);5.阵风中之风普遍频率分布定律(顾震潮);6.平行板间之激流行动(顾震潮);7.中国雨量之类型探讨(张宝堃);8.太阳气候与大陆性规准(顾震潮);9.中国气团之分析(赵九章与林书同);10.台湾之气候与农业(毛汉礼)……
真乃车大载负重啊!
赵九章1937年在德国发表的那篇论文,是我国真正把数学和物理学引入气象学,解决气象问题的第一篇论文。此后,他不断地把数学和物理学方法引到气象学中来,如1943年发表的讨论摩擦层中风随高度变化规律的论文,就是用求解数理方程的方法进行的;1946年发表的关于大气长波不稳定的理论,更是高度地引用了数学、物理学方法。他和顾震潮合作的论文《论水汽蒸发方程》以及在他指导下朱岗堃发表的论文《东亚大型涡能动力》等,都可以说明赵九章在这个方向上的努力。
竺可桢对赵九章的这一研究方向十分赞赏,多次表示:“物理为气象之基本训练,日后进步非以物理着手不行。”赵九章出任气象研究所所长,这就更好地发挥了他的才能,把中国的气象学引上数理化的道路。
他编写出我国第一部《动力气象学》讲义,是我国动力气象学的创始人。赵九章在主持气象研究所和地球物理研究工作时,一直坚持气象科研工作沿着数理化和新技术化的方向发展,他将我国的经典气象科学拓展为大气科学。在他的指导下,叶笃正、顾震潮、陶诗言、朱岗堃等学生后辈沿此方向发展而成为著名的大气科学家。
他在参加1956年周恩来总理领导的我国《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》的制订工作时,就这样说过:“从现代化的科学发展来看,气象学是一门边缘科学,它一方面联系着当地的具体地理条件,有它的地域特点;另一方面,则遵循着物理变化法则,而与数理科学有共同性。因此进一步揭示现代气象的本质,必须广泛积累天气和气候的观测事实,利用现代新技术,更深入掌握大气物理现象的变化过程,运用现代科学的成就,进行分析研究,通过各学科之间的相互渗透……促进气象学的发展。”
著名美籍瑞典气象学家和海洋学家罗斯贝于1939年揭示大气长波的存在,是气象科学发展史上的重要发现。但“长波(又称行星波)在斜压大气中不稳定”这一概念,首先是赵九章提出的,比美国气象学家查尼(J.B.Charney)的论著早发表了一年。赵九章在这方面的主要论著有《半永久性活动中心的形成与水平力管场之关系》、《大气环流之稳定度》等。1946年赵九章访问美国芝加哥大学做学术报告时,引起国际上气象学家们的高度重视。《中国大百科全书(大气科学卷)》中认定:“公元1946年赵九章提出行星波不稳定概念。” 7月19日,在北平的气象界人士举行座谈会,会上讨论了气象在新中国建设中的作用,以及当前要抓紧完成的几项任务。九章与涂长望商量后拟出了一份建议稿《气象工作者对于恢复当前气象事业的建议》,经会议讨论修改,参加签名者有卢鋈、赵九章、涂长望、竺可桢、李宪之、吕炯、张乃召。赵九章深感气象科学工作者在新中国大有可为,这激发了他的责任感和使命感。
7月29日赵九章回到上海,首先要办的是抓紧把气象所迁回南京。经过充分准备,9月下旬,气象所完成搬迁,在南京鸡鸣寺1号恢复了正常工作。
10月,中央研究院在南京成立院务委员会,陶孟和为主任委员,赵九章是14位委员之一。此前赵九章已被选为南京市人民代表大会代表和江苏省政协委员。
解放初期,全国只有72个气象台站的资料,只有东亚区域范围的天气图。为了深入研究我国的天气过程,提高天气预报水平,必须收集整个北半球气象台站的资料,才有可能绘制出北半球天气图。赵九章为此事筹备了两年,同时也把困难向南京市军管会反映。军管会了解到这项工作的重要意义后大力支持,给气象研究所增调报务员等十位工作人员,又拨发经费,增调设备。赵九章带领气象所人员不分日夜地工作,克服了很多困难,终于在1949年12月绘出了我国第一幅北半球天气图。他去北京开会,周恩来第一次见到他就记住了他的名字。赵九章精力充沛,新中国建设急需人才,科技人才大有用武之地,他和竺可桢、涂长望给身居国外的中国科学家写了很多信。顾震潮在瑞典,再有几个月就可以进行论文答辩,取得博士学位。接到赵先生的信以后,他放弃了获得博士学位的机会,毅然和夫人一起回到了祖国。响应召唤先后回国的有叶笃正、谢义炳、顾均禧、朱和周、谢光道、黄仕松、刘好治等一批气象学家,为祖国气象事业增添了力量。
经天纬地
1950年1月26日下午,中国科学院在北京召开了一次决定气象研究所命运的会议。会议由竺可桢副院长主持,出席者有叶企孙、钱三强、丁西林、李宪之、涂长望、陈宗器、赵九章、李善邦、顾功叙、严济慈、陶孟和等。会议决定在气象研究所的基础上成立中国科学院地球物理研究所,所内分气象、地磁、地震、地球物理四个部分。
1950年5月19日,周恩来总理正式签发任命通知书,任命赵九章为中国科学院地球物理研究所所长。中国科学院任命陈松器、顾功叙为副所长。一张珍贵的照片闪现在我的眼前:笑容满面的竺可桢,容光焕发的赵九章,洋派十足的苏联专家们,皆着黑色大衣,在新所门厅合影,这是一个永载史册的历史时刻。这是具有二十余年历史的中国气象研究所与地球物理所合璧的机构,如今改称地球物理研究所。
气象研究所的名称不再使用,但它为我国气象科学研究做出的重要贡献永记史册。赵九章更忙了,所内业务范围扩大,原是管天的活计,又加上了管地,真乃经天纬地!国民经济正在恢复,百废待兴。1950年10月,抗美援朝战争开始,这一切都需要气象服务。1949年12月16日,毛泽东主席任命涂长望为军委气象局局长,1950年3月10日,正式成立中央气象台。当时国内气象专业人员较少,地球物理所的气象专家最多,赵九章感到责无旁贷,他写信给涂长望,表示要与军委气象局通力合作,共同承担气象任务。他派张宝堃与涂长望商谈合作办法,准备成立两个机构:一是联合天气分析预报中心(简称“联心”),二是联合气候资料中心(简称“联资”)。
1950年6月25日,军委气象局与地球物理所签订了成立联合天气分析预报中心与联合气候资料中心的协定。涂长望、赵九章在协定上签了字。赵九章委派80%的气象专家参加“联心”、“联资”工作,为抗美援朝,解放海南岛、舟山群岛等沿海島屿,和平解放西藏等许多军事活动提供了出色的气象服务,立下卓越的勋劳,同时也为经济建设、防汛抗灾进行了有效服务,为我国以后的天气分析预报发展奠定了基础。
“联资”工作与“联心”同步开展。张宝堃为主任,朱岗堃为副主任。赵九章决定把气象所解放前20多年积累的资料交给“联资”。这些资料非常珍贵,是赵九章和气象所同仁在解放前冒着生命危险保存下来的。经过大力整理分析,编制出版了新中国第一部包括雨量、温度等多种气象要素的气候图集,还建立了全国52个大城市的单站资料,并完成了新中国第一个区域规划——黄河流域规划。这为我国建立完整的气候资料库奠定了基础,并培养了一批气候资料人员。
“联心”实际上是我国气象预报中心的前身。“联资”是气候资料中心的前身。“联心”、“联资”的这段合作经历至今还在我国气象界传为佳话。
赵九章考虑到,我国必须建立相当数量的气象台站,气象仪器设备在旧中国要靠国外进口,继续依赖进口难以为继了,必须靠国内研制生产。赵九章带领所内人员和气象局人员一起,组成试制小组,试制水银气压表。从洗水银开始,反复试验,做出样机,然后把全套技术和设备,无偿地交给气象局仪器修造室去试制和生产。试制气温表也是如此,从气温表用的材料到气温表的标定都是在他的指点下,一一解决。
国外对我国急需的橡胶原料封锁禁运,在亚热带地区种植橡胶却有遭受冷害的危险。赵九章主动派人去广东、海南等地实地考察研究,建议采用种植防风林带等措施,改变局部地区的小气候,为那里种植橡胶林创造了条件。
1952年,哈尔滨军事工程学院要成立气象系,他指派得意门生张震越去参加创建工作。
赵九章十分爱惜有实践经验的人才。在所内那批高中毕业生里,有个小伙子叫周秀骥,他不仅工作扎实,而且善于动脑,业余时间,争分夺秒地自修大学课程。赵九章十分高兴。他与北京大学联系,让小周去当旁听生。小周学习成绩很好。但是,北大不给旁听生文凭,连参加考试,也是赵九章与学校商量才得允许。但经考核,小周的知识已经具有大学水平,可以胜任本职工作。
赵九章常常拿重担子去考验和锻炼他,有一回交给小周一项任务:用光学的方法来监测高层大气的污染,要他在几天之内搞出一个方案。年轻、经验不足的小周几天没合眼,终于完成了任务。赵九章非常高兴,决定让他搞大气光学,并送他出国留学。 耕云播雨
在纷繁的工作中,这位覆地翻天的科学家也未忘将研究成果撰著成论文。1950年12月,《纬向环流的稳定性》一文出世,四海皆知。1952年,《中国气象学研究工作的回顾与前瞻》又应时诞生。同年3月,他由潘菽介绍加入九三学社,以后曾任九三学社第五届中央委员会常务委员。同年8月,被评为中科院一级研究员。
1955年6月1日-10日,参加中科院学部成立大会。赵九章被聘为中国科学院生物学地学部委员。6月30日,中国科学院本年度第二十九次院务常务会讨论通过中国科学院“国际地球物理年”委员会委员名单,竺可桢为主任委员,赵九章为副主任委员。10月25日,赵九章被聘为中国科学院海洋生物研究室学术委员会委员。
1957年2月25日-3月2日,赵九章以“国际地球物理年”中国委员会副主任委员、中国代表团团长身份出席在东京召开的“国际地球物理年”的西太平洋区域会议。会议协商调整西太平洋地区各“国际地球物理年”参加国的科学计划。7月24日,赵九章被聘为国务院科学规划委员会海洋组组长。1958年8月,与涂长望赴黄山考察云雾观测,并支持顾震潮、周秀骥等人开展云雾物理研究和人工影响天气研究,我国的云雾物理研究从此展开。
我国是干旱缺水的国家,人工降水试验是气象人员面临的重大课题。20世纪50年代中期,国际上人工降水正在盛行。1956年国务院组织专家开始编制《十二年科学技术发展规划》,赵九章是规划委员会气象组组长。
赵九章特别注意把人工降水试验、云雾物理研究列入规划,在气象组下面还成立了云雾物理专业组,他亲自负责;还制定了《关于建立云雾降水物理观测实验的工作办法》。赵九章与涂长望商量,先在庐山和黄山建站较为合适,他俩决定亲自去考察。气象局易仕明陪同两位领导前往。第一站是多云多雾的黄山。从杭州坐汽车到安徽屯溪,长途颠簸十分辛苦,然后步行上山,这对两位已50多岁的科学家来讲很是吃力。黄山顶的气象站热烈欢迎我国气象界两位最高领导和专家,他俩亲切的慰问和感谢,使站上人员受到很大鼓舞。赵九章由于一直有心脏病,在黄山走路太多,太累,心脏感到不适。下山之后,仍对黄山站气象工作作了整体性的指导。
这一年,赵九章在农业气象大下功夫。因抗旱需要,吉林省气象局首次进行了一次人工降雨(增雨)试验,获得成功。《人民日报》报道了这一消息,由此推动和加快了这一试验工作在全国的开展。在赵九章的倡导和支持下,顾震潮领导的课题组,开辟了云雾物理和人工影响天气研究的新领域,先后在衡山、泰山、黄山建立云雾观测试验站。随之,我国的雷电物理研究以及其他各项大气物理观测试验研究也都先后在当时的地球物理所开辟和发展起来,把研究领域从传统的气象科学拓展为大气科学。
尊科重才
20世纪40年代末,电子计算机问世,为天气预报从定性化向定量化的方向发展创造了条件。50年代初,西方一些国家开始利用计算机来做数值天气预报,以达到客观化、定量化的目的。当时我国还没有计算机,但赵九章看到了这个生长点,在1955年就支持顧震潮进行这方面的研究。1959年我国第一台大型电子计算机研制出来时,在当时的地球物理所与中科院计算所、中央气象局的合作努力下,我国的数值天气预报试验,已做好了充分的准备,成为该计算机的第一家用户。同年,赵九章在《十年来中国气象学研究的进展》中明确指出:“在掌握了天气演变的物理过程和区域特征的基础上,对大气议程进行数值积分,是把天气预报从经验和定性的范畴引导到客观定量阶段应走的道路。”
对大气臭氧的观测研究是全球气候变化和环境研究中心的重要课题,1952年,赵九章就安排当时刚招收的高中毕业生周秀骥进行臭氧观测,到北京大学物理系进修。后又派一名刚走出校门的大学生魏鼎文(后来他一直主要从事大气臭氧方面的研究工作,成为这一领域的著名专家)到武汉大学进修并进行臭氧观测研究工作。赵九章组织打下了全球臭氧观测网中的两个观测站——河北香河站和昆明站的基础。国际臭氧委员会主席1988年载文高度评价称:“香河站是全球最好的观测站之一。”
1964年,赵九章提出:将各种类型的无线电波、声波和激光技术应用到大气探测方面来。他亲自主持气象卫星探测理论与方法的学术讨论班,带领一批年轻人开展对大气遥感理论的研究工作。他领导建立了大气光谱实验室。1966年,赵燕曾等八人在当时的地球物理所研制出了我国第一台脉冲红宝石激光雷达,开展了测云、烟、大气消光、大气能见度等激光探测大气要素的实验研究工作。这项成果当时在国内居领先水平,与当时的国际水平相当。
1961年12月,中央气象局局长涂长望感到自己的病难以治愈,便给邓子恢副总理写报告推荐赵九章。1962年6月9日,涂长望病逝。赵九章虽然毕生奉献气象事业,但不愿去当局长。中科院领导人李德仲多次说道:“赵九章是一位一心从事科研的真正的科学家,他不愿去做官。”他的责任是搞好气象科学和发掘科技人才。
赵九章手下有三员大将——叶、顾、陶。他们三人也是20世纪50年代到70年代,国内气象界四大金刚中的三大金刚。叶笃正是赵九章在西南联大的学生;顾震潮是赵九章在西南联大招收的第一位硕士研究生;陶诗言不是他教出来的学生,而是涂长望把勤奋钻研的爱徒推荐给了赵九章,使赵九章有“喜得良将”之感。
叶笃正比赵九章小九岁。他在美国获得博士学位并取得杰出成果后,1950年10月,应赵九章、涂长望邀请回到祖国。赵九章喜出望外,派他到北京北魏胡同,担任地球物理研究所北京工作站站长,领导中科院的气象学家参加“联资”、“联心”工作。叶笃正一直从事大气环流、动力气象、高原气象和气候变化等领域的研究,在开拓我国大气物理事业方面做出了卓越的贡献。后来叶笃正担任中国科学院副院长,曾获世界气象组织第四十八届最高荣誉奖。
顾震潮比赵九章小13岁。1949年底,他在瑞典接到赵九章召其回国的信后,连博士学位也不要了,立即回到祖国。他在我国天气分析预报、数值天气预报、开辟人工降雨与云雾物理试验等方面做出了杰出贡献。他受赵九章委派,负责“两弹”实验的气象预报工作,出色地完成了任务,荣立一等功。他勤奋刻苦,堪称科学家的楷模,可惜积劳成疾,英年早逝。 陶诗言比赵九章小12岁。他在创建我国天气预报业务,寒潮、暴雨等天气学研究等方面都做出了杰出贡献。陶诗言与顾震潮同在我国“两弹”试验气象保障中荣立一等功。
赵九章对这三位同仁关怀备至,信任有加。赵九章常说:“许多方面他们比我懂得更多,我要向他们请教。”正如赵九章十分尊敬恩师竺可桢那样,这三位对赵九章也非常尊敬,实为师生情谊的楷模。
叶笃正说:“赵先生的功劳非常大,他的工作特点,一是开创性,二是眼光看得远,三是只要国家需要就去干。”
赵九章领导的研究所内真可谓人才济济。第二研究室,杨鉴初是在实践中自学成才的典型。20世纪50年代初,他为我国长期天气预报开辟了一条新的途径,成果被全国气象台站普遍应用,被称为“杨鉴初法”,与叶、顾、陶、杨在不同领域相互支持,形成团结协力的团队。
还有张宝堃、朱岗堃、高由禧、刘匡南等一批一流的气象学家,之后还有朱抱真、章震越等,更后一些的还有曾庆存、周秀骥、巢纪平、任阵海,他们都受到过赵九章的培养与指导。曾、周、巢三位是中科院院士,任阵海为工程院院士。曾庆存任大气物理所所长,周秀骥任中国气象局气象科学院院长,巢纪平任国家海洋局海洋环境预报中心主任,任阵海任中国环境科学院大气所所长。大气物理研究所可以说是人才辈出。
巢纪平,1954年毕业于南京大学二年制的气象专修科。1956年,一篇关于气流越过青藏高原的理论文章得到好评。赵九章不顾阻力,将巢纪平和另外几个大专学历的年轻人,从技术系列转为研究系列,任研究实习员。1962年赵九章又邀请华罗庚、周培源、郭永怀等著名科学家组成评议组,华罗庚为主考,对巢纪平进行考核。经论文答辩,华罗庚认为巢纪平的学术水平非一般中级研究人员所能比,于是在1964年为巢纪平连升三级,从研究实习员破格晋升为副研究员。
20世纪60年代初,巢纪平写了一篇关于建立中、小尺度大气运动方程组的文章报赵九章审阅,当时中、小尺度大气运动的研究刚开始。两个月后,赵九章把巢纪平叫到家里说:“我看第一遍时不知你在说什么,想把稿子退给你,一想你不是那种爱轻言的人,就把稿子放了两个月,又看了第二遍,才清楚你在说什么,这是一篇很重要的文章。”《中国大百科全书》中写道:“公元1962年中国巢纪平建立中、小尺度运动方程组。”“巢氏方程组”载入史册。
周秀骥,原是高中毕业生,1951年4月被招收到研究所当练习生,赵九章送他到北京大学,学习物理系本科几乎所有的数学、物理课程,1956年,地球物理研究所派送留苏副博士研究生时,又报送他去。1962年,周秀骥获得副博士学位归国,被定为副研究员,成为地球物理研究所云雾物理和大气探测这两门在国内新开创的分支学科的带头人。
曾庆存从苏联学成归国后,赵九章千方百计把他要到地球物理研究所。
赵九章常说两句话,一是“做学问是不能垄断的”;二是“搞研究要发挥集体力量才有可能避免个人认识上的局限性”。赵九章对研究所特别是青年学者要公开发表的论文要求很严,送刊前他都要親自审阅。有一位年轻研究人员利用当时国内很小的计算机,做一个在国内首次的大气环流数值模拟试验,结果相当不错,但模拟的风度,计算机算出的结果定了10.11米/秒。赵九章阅后说,风速的观测误差至少是1米/秒,可是在计算结果中小数点后还有两位数,这有什么意义?把一些无用的数字定上去,看上去很严谨,实际上是不科学的。培养人才,举荐真才,赵九章不遗余力,严谨治学、尊重科学是他一生的工作准则。
“海浪”先驱
我写本节时,恰恰住在当年海浪研究基地对面的青岛海边,面对着在云雾里放光彩的小麦岛。我爱在海上升起明月时伫立海滩,放远神思,去想象赵九章当年的创业形象。赵九章领导的海浪研究,是国家建设,特别是海军建设的需要。他急国家之所急,开展了这项探索性的课题研究,对我国海洋科学的发展起到了先导作用。
年老、瘦削而精气神十足的杨俊文坐在笔者对面。在同仁们赞美赵九章时,他一直谦讷无语,但在讲起赵九章领导海浪研究的时候,这位做过助手的原“空间中心”副主任却侃侃而谈了。
1952年,赵九章组建了海浪研究组,开辟了我国海洋研究的一个新领域。其目的:一是为台风预报提供一种辅助手段,为海洋作业、海岸建设提供科学依据;二是为海上舰艇提供海况环境保障。
人民海军刚刚建立,舰船的吨位较小,对海浪的影响反应明显,因而海军需要研究海浪。赵九章多次举例说到二战,盟军在诺曼底登陆时,由于事先没有做好海浪预报,受到严重损失。我国为解放沿海岛屿,保卫沿海,研究海浪预报任务更为迫切。
海上目测研究在青岛开展。中科院由地球物理所、青岛海洋生物研究所和应用物理所参加,加上海军,组成了一个特殊的研究集体,由赵九章主持。赵九章亲自讲课,大家一起学习,共同讨论。讲座还有交通部人员参加,是我国头一次传授海浪知识。管秉贤为引进苏联的有关海浪观测的目测方法,做了很大努力,在赵九章的指导下,出版了一本有关国外海浪预报研究的专辑,把我国海浪研究向前推进。
1954年,热电堆式海浪自记仪在青岛的团岛进行试验,取得了一些资料,发现了一些问题,要求对观测仪做进一步改进。中科院与海军共同参与,时任海军副司令的罗舜初对赵九章很尊重,科研上有什么要求尽量满足,还指派海道测量部律巍部长与赵九章经常联系,合作关系非常好。海军委派了小麦岛的观测台台长,有数名战士负责观测。管秉贤、逯玉佩、陈奇澧等科技人员负责技术工作。青岛当时还处于海防前线,直到1955年还有敌机窜扰的防空警报,在观测台坚持工作的科技人员很紧张。
1956年,杨俊文代替孙超在海浪组做赵九章的助手。在海浪组工作的有蔡君勇、孙国英、张铭达等。赵九章对海浪组是两手抓,一是开展观测工作,二是进行预报理论与方法的研究。他提出学习点源扰动理论、流体弹性波理论、海浪传播理论及概率论等。赵九章的研究离开风浪区传播最快的先头波——涌的传播特性,进行海浪折射图的绘制,做台风路径预测、海浪波谱分析等研究,试图弄清海浪发生、发展、传播的路径。在没有空中对海域进行有效遥感监测的50年代,这是一个创举。 赵九章还吸收外所人员和海军的有关人员来学习和工作。海浪自記仪的研制就是派孙超去应用物理所,在钱临照的指导下进行的。后期搞波谱分析仪研制时,赵九章常请电子所马大猷来海浪组指导改进。他派孙超去苏联学习利用风暴池进行海浪研究和模拟试验,那时苏联刚建立这种设备。1957年,海浪组研制出海浪表面波自记仪,并安装在小麦岛观测台做试验观测。
1957年,对于论文《热电堆式海浪自记仪》,赵九章做了反复修改,并推荐用年轻人的名字发表,不署他的名。
赵九章提出“海洋无人漂浮站”的研制计划,并派出蔡君勇等人去自动化所合作研制漂浮站的遥测系统,这为以后地球物理所二部火箭遥测系统的发展打下了基础。1958年冬天,苏联科学院副院长拉弗伦切夫来到小麦岛海浪观测台参观,他对在落后条件下赵九章领导的“海浪”工作大加称赞。在那张合照上,赵九章踌躇满志,意气风发;在高大气派的苏联专家群中,亦显异样风采。
作为助手,长期生活在赵九章身边的杨俊文和跟随赵九章工作多年、一直从事海洋工作的逯玉佩,说到赵九章在海浪研究方面的成果,共归纳为八点:
(1)为了国民经济和国防建设的需要,开创我国海浪和台风中心预报研究,建立了中科院、海军、民用部门的紧密合作关系,培养出科技骨干,使科研可持续性发展,为海洋环境预报打下了基础。
(2)研制成功海底波浪自记仪、波谱分析仪、岸用光学测波仪、表面波自记仪,开始研制海洋自动遥测漂浮站。
(3)在青岛建立了我国第一个海浪观测台,积累了大量实测资料。在舟山群岛建立了临时观测站,南北两站同时作海底波浪自记仪观测。
(4)在目测试验基础上,编制出我国第一套海浪目测规范。利用多年目测数据,制定了适合我国广阔大陆架的海浪预报图表。
(5)研究了海浪生成、传播、预报理论,绘制了中国沿海的海浪折射图,统计、研究了海浪大小分布结构,提供了海浪和台风中心预报的基本条件。
(6)利用青岛海军观象台的气象资料和天气预报结果,试验了观象台海区的风成浪预报,验证结果良好。
(7)对青岛、舟山两台站的自记仪资料进行了波谱分析,结合天气图、折射图、海浪波谱,作了由先头涌浪预报台风中心的分析研究。
(8)组织海洋学家拟定了海洋科学规划,领导了1956年、1957年海洋同步观测,对我国海洋科学发展和海洋普查起了先导作用……
逯玉佩回忆:“赵九章对我国海洋科学的发展是起了先导作用,由于赵九章后来集中精力于空间科学,以及当时他在海洋研究中与海军合作的保密性,其海洋研究的细节很少为外人知晓。概括起来,赵九章在我国海洋科学发展中做了两件事,一是开展了海浪研究,二是启动了海洋调查。”
1956年,赵九章任国务院科学规划委员会气象组组长,兼海洋组组长。当时他组织海洋科学家拟定了《十二年科学技术发展规划》中海洋科学方面的规划。1956年和1957年进行同步观测,是全国海洋普查工作的序幕,由赵九章组织领导。他推动了我国海洋调查活动,起到了先导作用。在当时海洋界还没有形成力量的情况下,有人出来挑头办这件事,确是开拓洪荒的壮举!
为大地号脉
一个人到底有多大的能力,干多少惊天动地的事情呢?赵九章,这个被命名天上星宿的超人,要揭天九重,捉浪万朵,还要为族人的安宁,为大地号脉,以诊断其狂躁病症。
在中科院空间中心的采访中,几位老科学家争相描述赵九章为我国地震事业开掘先河的事迹。徐荣栏粗声大气、干干脆脆地说:“他的功绩当和李四光并列,或者更大!”
我国对地震及地震灾害的记载,已有3000多年的历史,对地震的科学观测可以追溯到东汉。公元132年,东汉伟大的科学家张衡发明了我国第一台观测地震的仪器——候风地动仪,比国外早1700多年。二十世纪二三十年代,我国老一辈科学家翁文灏等,为我国的地震科学做了一些开拓性、奠基性的工作。1930年,在中央地质调查所所长翁文灏的安排和指导下,李善邦在北京西山的鹫峰建立了我国第一个地震观测台,该台使用进口的先进仪器进行观测,经过精心的管理和维护,取得了可靠的观测资料,达到当时世界一流水平,并参与了国际资料交换。地质调查所内设地震研究室,也由李善邦负责。
1931年,中央研究院气象研究所所长竺可桢聘请金咏深,在南京北极阁也建立了地震观测台。抗日战争胜利后,1946年气象研究所和地质调查所都由重庆迁回南京。主持气象研究所工作的赵九章,特聘李善邦为研究员,谢毓寿为技师,邀请谢毓寿到气象所修复已停止工作10年的地震仪器。1947年,谢毓寿还受赵九章之托,通过他的老师,推荐钱骥到气象所参与地震研究工作。1947年,中央研究院物理研究所的地磁部分调整到气象所,陈宗器、陈志强、刘庆龄都到了气象研究所,这几位都是我国著名的地磁学家。
傅承义是清华大学首位派到美国攻读地球物理学位的学者,师承世界著名的地震学家古登堡,1944年,获得博士学位后继续在美做研究,成绩相当突出,发表了多篇有关地震波理论的高水平论文。1947年,赵九章邀请他来气象所开展地震波理论研究。1988年,傅承义回忆说:“因为赵九章非常了解我,在信中没有多写什么,只写了气象所的图书馆藏书和杂志的订阅情况,使我清楚了回国研究条件已具备,因此我毫不犹豫地决定回国了。”50年代初,傅承义在成层介质理论计算的方法论、瑞利方程的物理解释及地震波在勘探上的应用等方面都取得了重要成果,论文处于领先水平,受到国际地震学界的高度评价。李善邦专长于地震活动性、地震区域划分、地震烈度鉴定及地震观测等方面的研究。
1950年4月,中国科学院地球物理研究所正式成立,同年底接管了上海徐家汇和佘山观象台的地震和地磁部分,科学研究内容就涵盖了气象、地震、地磁和地球物理勘探四个部分。赵九章用“上穷碧落下黄泉”来形容这个所的研究范围,真是名副其实。