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南京国家基准气候站——观天测候耀千年 来源:中国气象报社 日期:2024年06月20日10:14

观天测候从中华古老文明的历史深处中走来,进入日新月异的近现代,开始承载越来越多的服务民生的职责与使命。距今1600多年前建立于南北朝刘宋时期用以观天测候的“灵台候楼”——南京北极阁,可谓我国气象发展与变迁的一个缩影与见证者。

百年观测无间断

南京近代最早的测候所由日本驻南京领事馆创立于1904年10月,其气象观测活动延续到1919年底,后有费门捐资赞助设立的“金陵大学农学院费门气象观测所”,以及“中国气象学之父”竺可桢先生成立的“国立东南大学地学系气象测候所”,但二者均在1937年因饱受日本侵略战争摧残而被迫停办。

虽然当时南京沦陷,战火纷飞,但这并未阻挡住气象先辈们坚持观测研究的决心。1928年,中国历史上第一个研究气象科学的最高学术机构——国立中央研究院气象研究所,在抗战西迁重庆北碚时期依然坚持每日开展6次观测,编印出版了杨鉴初先生主编的《测风气球观测须知》一书。1941年10月,南京国民政府成立中央气象局后重新编写了作为中央气象局指导丛书之一的《增订测候须知》。抗战胜利后,1946年5月中央研究院气象研究所及中央气象局一起迁回南京北极阁,解放后于1951年1月1日在北极阁建立了全国第一个探空站。此后,南京观测站经历了改名、迁址、业务转型、观测业务调整等一系列发展,现在已拥有多种高精尖观测设备,多名高素质、高技术、高质量业务观测人员,以及悠久、深厚历史积淀的百年气象台站——南京国家基准气候站。

1928年2月的北极阁原貌江苏省气象信息中心档案室供图

高空观测先行者

“中国人不可能做出天气预报”——为了打破外国的垄断,在竺可桢先生的带领下,气象研究所开始根据收集的东亚各地气象电报试绘天气图。1930 年元旦起正式绘制天气图,开展天气预报与对外服务业务,同时结束了中国领土上全由外国人发布天气预报的历史。1935 年起,气象研究所将每年6月到11月定为台风期间,开始进行台风预警业务,这也是中国自办气象机构从事台风预报的开端。

“天气之变化,不仅恃地面之报告,且需有高空之测验,有三度空间之材料,则预报更为精密,况飞机之翱翔,全恃高空之研究以为保障,苟无高空报告,何能事前戒备。”航空安全不仅需要准确的预报,更需要高空研究作为支撑。为了确保飞机的飞行安全,更为了当时国家面临的重困和国防的迫切需要,高空观测刻不容缓。“23.4公里,平流层,气球到达了平流层高度”“有了这个资料,我们的飞机就更安全了”,1930年8月11日,我国首次获得平流层测风记录,测风高度达23.393公里,众人欢呼。

随着无线电探空的发明,研究所尝试利用探空气球悬挂气压、温度和相对湿度等自记仪进行探测,但仪器必须回收后方能取得数据,6年间施放的几枚探空气球皆无音讯。直至1936年3月16日,“我已知晓丁正祥取回了本月16号施放的气球上所携带的仪器,毫无损坏,气球炸破一个洞,仪器取出后得知气球到达7公里以上时,时钟就停止了,因此何时到达同温层无从知晓,只知道最低温度为-63℃,最低气压为73毫米(汞柱),而推算出高度为十七余公里,是第一次测空气球入同温层……”竺可桢先生在日记中欣慰地记下这一历史时刻。这是我国首批获得平流层的温、压、湿气象记录,资料弥足珍贵。

随着技术的发展,气象探空观测先后经历了无线电经纬仪、雷达、导航等不同技术体制的发展。我国目前在推进L波段探空雷达系统业务建设的同时,也开展了北斗卫星导航探空系统的业务化试验,未来探空气球定位将更加精准,探空资料的时空分辨率更高,探空高度可达35000米;“上升—平漂—下降”三段式往返平漂观测中获取的4小时平流层平漂数据,可为平流层研究和天气预报提供坚实的数据支撑。

中央研究院气象研究所施放测空气球 江苏省气象信息中心档案室供图

薪火相传育人忙

气象研究所任务繁重,担负着研究所、气象台和气象院校的科研、业务和培训、建站任务。当时国内没有培训气象人员的专门学校,在高等院校攻读气象课程的学生屈指可数。竺可桢深感气象专业人员匮乏,因此他陆续接收了各机关、单位派来从事气象工作的人员,给他们提供在气象研究所实习、进修的机会。同时又利用各种条件,安排研究人员出国深造,并接收有志于投身祖国气象事业的留学人员。

1934年,竺可桢看到吕炯寄回的《皇家学会气象论文集》中涂长望的硕士论文,眼前一亮,立即写信聘请涂长望回国工作。当时涂长望正在利物浦大学攻读地理学博士,还差几个月就毕业了,他毅然放弃留学生涯,提前回国任中央研究院气象研究所研究员。回国后他吸收当时的先进思想发表了多篇见解独到的论文。中央气象局成立后经济困难,买不起图书,为给图书馆添置书籍,他将自己从国外回来时仅剩的几美金悉数上交,自己的衣服缝缝补补却对他人慷慨解囊,去世时仅剩1000元的公债券。涂长望注重培养人才,在他的主持下我国气象业务发展得到全世界瞩目,天气形势预报通过报纸、电台定时发布,为新中国成立后气象事业发展打下了基础。

1946年,中国再一次陷入硝烟战火之中。南京作为当时国民党政府的核心,情况更加严峻。从德国留学归来的赵九章担心研究所内珍贵的研究数据、资料以及观测设备被战火损毁,临时决定将气象研究所迁往上海。赵九章曾自编“动力气象学”“大气涡旋运动”“理论气象学”“大气物理学”“高空气象学”等讲义,编好后油印或让学生传抄。他先后在中国创设了气球探空、臭氧观测、海浪观测、云雾物理观测以及探空火箭和人造地球卫星的高空探测等,为我国地球物理学的观测工作奠定了基础。

在动荡的岁月里,气象研究所培养出大量人才,是中国气象人才的“摇篮”。提出一条标识中国东西部人口悬殊差异“瑷珲—腾冲线”的胡焕庸先生、海洋气象学与农业气象学的先驱吕炯先生、现代著名气象学家和气象教育家黄厦千先生等均来自这里,对推动气象事业不断发展做出了重要贡献。

乘风破浪看今朝

岁月流转,人工观测逐渐退出历史舞台,自动化观测成为主角,综合气象观测设备现代化建设大力发展,一代代青年为气象事业的发展继续奋勇前行,从最初艰苦条件下的披荆斩棘,到现在不断提升灾害性天气的监测和预警能力,更好地为市、县(区)各级政府提供及时准确的气象保障,为给人民生产、生活、生命安全提供更为精密的气象观测数据而不断更新硬件设备和观测方法,气象人的服务理念也在发展,这就是我们一直坚持创新的责任和追求。

2014年8月16日,第二届夏季青年奥林匹克运动会(以下简称“青奥会”)在南京正式拉开帷幕。时值汛期,南京迎来了自1961年以来最长的连阴雨天气,“智慧气象,精致服务”的服务理念鞭策着我们,要为成功举办南京青奥会做好气象服务保障。为了“报得准”,需要以台站“测得准”为基础,青奥会期间台站人员加强值守班不敢有丝毫松懈,及时维护地面观测设备,处理异常数据,按时通过电话、微信上报天气实况信息,时刻严密监测各区域站的天气变化动态,只为给天气预报提供更为精准的数据基础,确保各项赛事活动正常举办。作为水上运动项目之一的帆船赛事对风力的要求极为苛刻,如不满足条件需要考虑调整比赛日程或者取消比赛,对此我们利用风廓线雷达、L波段探空雷达、测风自动站对赛事地点进行精细化观测,精确捕捉了风向和风速的变化。

古往今来,气象对人类文明的发展做出了许多重要贡献,而气象台站正是历史的见证者。南京气象台站承载着气象科学的发展与进步,科学、严谨地记录着南京风霜雨雪的历史足迹,为人类保留了一份长序列、高质量的数据遗产,与世界气象文明一同前行。

(作者:杜雅菡 责任编辑:张林)



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