新華社長沙8月12日電 題:算天——記“最美新時代革命軍人”張衛(wèi)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(wèi)民辦公室的柜子里,擺放著國家、軍隊科技進步獎等眾多獎牌。
每一枚獎牌背后,都是一段艱辛的路程。
從軍30余載,張衛(wèi)民和團隊一起,潛心研究大氣海洋數(shù)值預(yù)報事業(yè),攻克了多項關(guān)鍵技術(shù),先后研制成功多個大氣海洋數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)。
“我們實現(xiàn)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(shù)值預(yù)報水平躋身世界前列,這離不開以張衛(wèi)民為代表的數(shù)值預(yù)報團隊的貢獻?!眹揽萍即髮W(xué)氣象海洋學(xué)院院長朱小謙說。
國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院某研究所研究員張衛(wèi)民(右一)與團隊成員交流數(shù)值預(yù)報數(shù)據(jù)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。氣象自古以來是影響戰(zhàn)爭勝負最為復(fù)雜多變的要素之一。
預(yù)測天氣,古時靠經(jīng)驗推測,現(xiàn)在則有了“銀河”“天河”等超級計算機進行數(shù)值運算。張衛(wèi)民的工作,就是解決如何運用超級計算機更準確、更早預(yù)測天氣的問題。
“大家都知道天氣預(yù)報對國防安全的重要性。為擺脫天氣預(yù)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)下開始了數(shù)值天氣預(yù)報高性能計算技術(shù)的拓荒之旅?!睆埿l(wèi)民說。
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、專業(yè)人才引進難、信息獲得渠道難”三座“大山”壓著張衛(wèi)民。
沒有大氣科學(xué)知識積累、參考資料少,張衛(wèi)民摸著石頭過河,從最基礎(chǔ)的工作干起,程序代碼一行行敲、數(shù)據(jù)一個個試。有一年,他連續(xù)數(shù)月加班,累到住院,出院后又一頭扎進實驗室。
“內(nèi)心不純粹、毅力不強的人,干不了這個工作?!睆埿l(wèi)民說:“數(shù)值天氣預(yù)報效果需要做長時間統(tǒng)計檢驗,引入一種新的預(yù)報方法,往往需要針對一年以上觀測資料做回報試驗,統(tǒng)計檢驗結(jié)果出來后達不到預(yù)期效果的事時常會發(fā)生?!?/p>
經(jīng)過數(shù)年艱辛研究,1992年,團隊在“銀河”某型計算機上完成了算法設(shè)計和多任務(wù)并行軟件代碼編寫,成功研制出我國在國產(chǎn)高性能計算機上第一個大型并行科學(xué)計算軟件。
在此基礎(chǔ)上,團隊于上個世紀末成功研制了我國第一代軍用數(shù)值天氣預(yù)報系統(tǒng),軍事氣象保障不再受制于人!
深“耕”
新形勢帶來新任務(wù),新時代提出新要求。近年來,張衛(wèi)民一直忙于新一代數(shù)值預(yù)報技術(shù)研發(fā),深耕國際前沿科學(xué)問題的突破。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(yīng)用于全球譜模式框架設(shè)計中,使團隊在全球中期數(shù)據(jù)預(yù)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(dǎo)學(xué)生提出了多個混合資料同化算法……
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(shù)值預(yù)報系統(tǒng)研制。
臨近空間,是距地面20-100公里的地球大氣層區(qū)域。近年來,多國紛紛布局研制各種臨近空間飛行器。預(yù)報臨近空間大氣環(huán)境,是臨近空間飛行器設(shè)計、試驗和運用的重要基礎(chǔ)?!爸饕嬖谌箅y題,一是臨近空間認知難,二是缺乏觀測資料等導(dǎo)致預(yù)報系統(tǒng)研制難,三是復(fù)雜物理化學(xué)過程的定量刻畫難?!睆埿l(wèi)民說。
他將目光瞄準這一“氣象盲區(qū)”,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8年漫長的艱苦攻關(guān),團隊突破多項核心技術(shù),取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果。
下“海”
張衛(wèi)民是大氣海洋數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)總設(shè)計師,也是“跨行高手”。
30年前,學(xué)數(shù)學(xué)的張衛(wèi)民,跨行搞起了數(shù)值天氣預(yù)報。2015年,為了國家和軍隊事業(yè),他又一次跨行,開啟了海洋環(huán)境保障領(lǐng)域的研究。
“他利用長期在數(shù)值天氣預(yù)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。”國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院政委劉輝說。
張衛(wèi)民“下?!?,進入海洋領(lǐng)域,是科學(xué)家的敏銳,更是使命使然?!按髿狻⒑Q蠖际堑厍蛳到y(tǒng)的重要部分,要把天氣預(yù)報好,繞不開精準掌握海洋環(huán)境?!彼f。
但是,海洋觀測資料的匱乏極大制約了海洋環(huán)境數(shù)值預(yù)報精度的提升。為此,張衛(wèi)民有針對性地瞄準幾個關(guān)鍵方向開展研究和團隊建設(shè)。
經(jīng)過數(shù)年努力,他匯集了一批高質(zhì)量海洋觀測資料,一些技術(shù)創(chuàng)新研究得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金支持,提升了海洋環(huán)境數(shù)值預(yù)報的自主性和精準性。
現(xiàn)在,張衛(wèi)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)。“他對該領(lǐng)域的理解以及未來發(fā)展的認識總是深刻而具有前瞻性,對國家需求和應(yīng)用研究的洞察也很精準,令人欽佩。”國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院某研究所所長任開軍說。