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謝義炳


謝義炳(1917年4月3日—1995年8月24日),出生于湖南新田。氣象學(xué)家、大氣科學(xué)學(xué)家。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員(院士)。1952年加入九三學(xué)社。九三學(xué)社第八屆中央委員會(huì)委員。

謝義炳出身于知識(shí)分子家庭。父親是清末秀才,青年時(shí)就讀上海南洋公學(xué),獲湖南省第一屆公費(fèi)留學(xué)英國(guó),回國(guó)后歷任湖南省高等工業(yè)學(xué)校、東北大學(xué)、廣西大學(xué)教授,兼廣西大學(xué)理工學(xué)院院長(zhǎng)。謝義炳之兄畢業(yè)于東南大學(xué),任湖南大學(xué)教授兼副教務(wù)長(zhǎng)。謝義炳早年喪母,由祖母撫養(yǎng)。家庭的影響及國(guó)家內(nèi)憂(yōu)外患的現(xiàn)實(shí)激發(fā)了他的愛(ài)國(guó)激情。他從小崇拜岳飛,并向往一個(gè)自覺(jué)遵守共同規(guī)范、無(wú)為而治的協(xié)和社會(huì)。在中央大學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校初中部和揚(yáng)州中學(xué)高中部的學(xué)習(xí),引導(dǎo)他走上了“科學(xué)救國(guó)”的道路。他很喜歡聶耳的《畢業(yè)歌》,這反映了他當(dāng)時(shí)的進(jìn)步熱情。1935年夏,謝義炳以?xún)?yōu)異成績(jī)考入清華大學(xué)理學(xué)院,希望攻讀天體物理學(xué)。1937年七七事變后,清華大學(xué)遷往昆明。謝義炳于1938年秋季到達(dá)昆明西南聯(lián)合大學(xué)復(fù)學(xué),并決定學(xué)習(xí)氣象學(xué)。1940年畢業(yè)后任貴州省氣象所觀測(cè)員。

1941年,謝義炳進(jìn)入當(dāng)時(shí)遷到貴州遵義的浙江大學(xué)研究生院,師從涂長(zhǎng)望教授,從事地方性天氣與氣候及歷史氣候變化的研究。著有論文《貴州的氣候》及《清代水旱災(zāi)周期研究》。1943年畢業(yè),獲碩士學(xué)位,任中央氣象局技士,從事地方臺(tái)站的業(yè)務(wù)指導(dǎo)工作,巡視陜西、四川、廣西各地氣象臺(tái)站,并協(xié)助舉辦觀測(cè)人員訓(xùn)練班,擴(kuò)建氣象觀測(cè)網(wǎng)。1945年美國(guó)做出戰(zhàn)時(shí)科技人員培訓(xùn)計(jì)劃并提供培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)一年,謝義炳考取后赴芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí),并在美國(guó)氣象局中期天氣預(yù)報(bào)科實(shí)習(xí),期滿(mǎn)時(shí)獲得芝加哥大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金,留美繼續(xù)深造。20世紀(jì)40年代芝加哥大學(xué)氣象系集中了一批以CG羅斯貝和EH帕爾門(mén)教授為首的最優(yōu)秀的氣象學(xué)家。在大氣大尺度環(huán)流系統(tǒng)的分析和動(dòng)力學(xué)研究方面取得很多重要的進(jìn)展,被稱(chēng)為芝加哥學(xué)派。1949年謝義炳以論文《北美冷渦的選例分析》取得哲學(xué)博士學(xué)位,并留校進(jìn)行博士后研究工作。謝義炳雖然身在異國(guó),但時(shí)刻關(guān)心祖國(guó)發(fā)生的變化。1949年中華人民共和國(guó)成立前夕,在留美科協(xié)的組織下,他響應(yīng)周恩來(lái)總理歡迎中國(guó)留學(xué)生回國(guó)參加建設(shè)工作的號(hào)召,婉辭師友的挽留,準(zhǔn)備回國(guó)。1950年秋,終于克服種種困難回到了闊別5年的祖國(guó)。謝義炳回國(guó)后,于1950年9月任清華大學(xué)氣象系副教授。1952年高等學(xué)校院系調(diào)整后,轉(zhuǎn)入北京大學(xué)物理系,升任教授,后被任命為物理系副主任并主持氣象專(zhuān)業(yè)的工作。1959年北京大學(xué)地球物理系成立,任系副主任。在“文化大革命”期間,謝義炳無(wú)端遭受審查、批斗。在困難的條件下,他仍堅(jiān)持對(duì)黨的信念,認(rèn)真學(xué)習(xí)馬列主義經(jīng)典著作,有可能時(shí)即從事科學(xué)研究工作。1978年他被任命為北京大學(xué)地球物理系主任。

謝義炳為我國(guó)氣象科學(xué)做出了重要貢獻(xiàn)。20世紀(jì)50年代初期首先發(fā)現(xiàn)東亞上空多層鋒區(qū)、急流分支和副熱帶高空急流。60年代初期首先發(fā)現(xiàn)西太平洋大多數(shù)臺(tái)風(fēng)發(fā)生在赤道輻合帶上并有中期過(guò)程,提出“臺(tái)風(fēng)群”的概念和切變不穩(wěn)定理論。70年代末提出中低緯度天氣系統(tǒng)相互作用的概念模式,以及濕斜壓大氣的概念和系統(tǒng)理論。80年代以后從事大氣環(huán)流基礎(chǔ)理論的研究,提出了空間不穩(wěn)定性概念,鑒定了傳統(tǒng)的斜壓行星波不穩(wěn)定性理論和判據(jù)。90年代從事大氣大型渦旋與基本氣流的關(guān)系的研究,提出指數(shù)循環(huán)的動(dòng)力學(xué)理論??蒲谐晒啻潍@國(guó)際、國(guó)內(nèi)獎(jiǎng),對(duì)中國(guó)天氣分析和預(yù)報(bào)實(shí)踐起了指導(dǎo)作用,豐富和發(fā)展了大氣環(huán)流基礎(chǔ)理論。

謝義炳在大尺度環(huán)流系統(tǒng)的研究領(lǐng)域卓有建樹(shù)。對(duì)流層中、上層的冷性渦旋是大尺度環(huán)流系統(tǒng)的一個(gè)重要成員。謝義炳在他的博士論文中建立了這類(lèi)渦旋發(fā)展的概念模式,指出熱成風(fēng)與實(shí)際風(fēng)垂直切變的差異的地區(qū)分布對(duì)天氣系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)系。這個(gè)模式已被廣泛引用在國(guó)內(nèi)外大氣環(huán)流專(zhuān)著的教科書(shū)中,成為一個(gè)經(jīng)典的概念模式。1950年,他首先發(fā)現(xiàn)東亞鋒區(qū)與急流的多重結(jié)構(gòu),明確了東亞高空副熱帶急流的存在及其與極鋒急流的相互作用。這一發(fā)現(xiàn)把對(duì)東亞大氣環(huán)流的認(rèn)識(shí)提高到一個(gè)新的階段,并為稍后的日本氣象工作者所證實(shí)。

謝義炳一直致力于嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的災(zāi)害性天氣研究,在東亞降水天氣系統(tǒng)與濕斜壓天氣動(dòng)力學(xué)的研究領(lǐng)域取得重要成果。1954年長(zhǎng)江流域遭受特大洪水后,他接受中央氣象局的《中國(guó)夏季降水問(wèn)題研究》課題。對(duì)影響中國(guó)的降水系統(tǒng),包括冷鋒、低渦、暖鋒、梅雨和季風(fēng)等進(jìn)行了大量的分析。首先應(yīng)用能同時(shí)表征大氣熱力與水汽狀態(tài)的假相當(dāng)位溫分析方法,發(fā)現(xiàn)了降水系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu),揭示了水氣過(guò)程的重要性。這一方法后來(lái)被他的學(xué)生雷雨順發(fā)展為靜力能量的天氣學(xué)方法,在全國(guó)各氣象臺(tái)站降水業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)中廣泛應(yīng)用。對(duì)東亞天氣尺度降水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與演變,謝義炳提出了相當(dāng)全面的概念模式。把降水系統(tǒng)的天氣學(xué)研究提高到一個(gè)新的高度。這一系列概念模式為以后的研究工作所證實(shí)。1975年,河南發(fā)生特大暴雨。其后他參與組織了北方13個(gè)省、市、自治區(qū)氣象局開(kāi)展大規(guī)模暴雨天氣預(yù)報(bào)方法的研究工作。他在過(guò)去的研究基礎(chǔ)上提出了濕斜壓概念和濕斜壓天氣動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)理論。這一理論闡明了降水過(guò)程中凝結(jié)潛熱釋放的反饋將在很大程度上改變大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征。由此計(jì)算的濕斜壓不穩(wěn)定波的波長(zhǎng)比不考慮水汽凝結(jié)潛熱反饋的不穩(wěn)定波長(zhǎng)為短,與實(shí)際分析的結(jié)果一致。他在開(kāi)放系統(tǒng)中引入濕有效位能的概念。從而為大氣能量學(xué)的研究指出了新的方向。這個(gè)概念以后被發(fā)展成一種新的暴雨診斷和預(yù)報(bào)方法。濕斜壓概念及其系統(tǒng)理論是大氣斜壓動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。在這個(gè)理論指導(dǎo)下,北方暴雨科研協(xié)作組發(fā)展了新的暴雨環(huán)流系統(tǒng)的概念模式,開(kāi)發(fā)了一系列暴雨的天氣動(dòng)力學(xué)診斷方法,設(shè)計(jì)了用于降水預(yù)報(bào)的數(shù)值模式并進(jìn)行各種數(shù)值實(shí)驗(yàn),使80年代我國(guó)北方夏季暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有了顯著的提高。謝義炳由于其成果在天氣預(yù)報(bào)中取得重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,獲1984年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),其理論方面的研究獲1987年國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

謝義炳對(duì)熱帶大氣環(huán)流與臺(tái)風(fēng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。他在研究中國(guó)降水問(wèn)題時(shí)就認(rèn)為東亞降水過(guò)程中熱帶環(huán)流的作用是非常重要的。因此他花了相當(dāng)大的精力從事這方面的研究。20世紀(jì)60年代初,他發(fā)現(xiàn)了東亞季風(fēng)有一個(gè)月左右的振蕩并與西太平洋臺(tái)風(fēng)的發(fā)生有相當(dāng)密切的關(guān)系。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于十天以上的中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)有重要的意義。以后國(guó)際上的工作證明了這種低頻變化的存在并且成為熱帶環(huán)流研究的重點(diǎn)。70年代,謝義炳提出暴雨過(guò)程中中、低緯度環(huán)流系統(tǒng)相互作用的理論,指出我國(guó)大范圍暴雨絕大多數(shù)發(fā)生在中、低緯環(huán)流系統(tǒng)相互作用的過(guò)程中,強(qiáng)調(diào)熱帶系統(tǒng)的重要性,并給出了詳細(xì)的相互作用過(guò)程的分析和概念模式。這個(gè)概念模式在北方暴雨業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)實(shí)踐中取得成功。從而改變了我國(guó)暴雨預(yù)報(bào)偏重于考慮中緯度環(huán)流系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法。

臺(tái)風(fēng)是產(chǎn)生暴雨、大風(fēng)和風(fēng)暴潮等一系列災(zāi)害性天氣的重要環(huán)流系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代,謝義炳計(jì)算出了控制臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的方程組。這個(gè)方程組對(duì)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)給出了理論上的解釋。同時(shí)還得出包括臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)內(nèi)力、摩擦影響等各種物理過(guò)程的作用。把過(guò)去氣象工作者分散研究的控制臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的各種環(huán)境因素統(tǒng)一起來(lái)。60年代,他發(fā)現(xiàn)在西太平洋上絕大多數(shù)臺(tái)風(fēng)發(fā)生在赤道輻合帶上。這對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的臺(tái)風(fēng)發(fā)生在東風(fēng)波上的模式是一個(gè)挑戰(zhàn)。以后,國(guó)內(nèi)外的工作證實(shí)了這個(gè)發(fā)現(xiàn)。結(jié)合他對(duì)熱帶低頻振蕩的發(fā)現(xiàn),提供了解決臺(tái)風(fēng)發(fā)生中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)這個(gè)極為困難的問(wèn)題的一個(gè)途徑。在這個(gè)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,他提出了赤道輻合帶上切變不穩(wěn)定理論,以此解釋臺(tái)風(fēng)的發(fā)生。他以其熱帶天氣學(xué)和動(dòng)力學(xué)的一系列研究成果,獲得1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。

謝義炳還對(duì)大尺度環(huán)流系統(tǒng)進(jìn)行了基礎(chǔ)理論研究,在《穩(wěn)定的與不穩(wěn)定的斜壓行星波》一文中,不是從假定的平直西風(fēng)氣流出發(fā),而是從實(shí)際的流場(chǎng)出發(fā),引進(jìn)空間不穩(wěn)定性概念,探索行星波的時(shí)間穩(wěn)定性,從而修改和發(fā)展了傳統(tǒng)的斜壓不穩(wěn)定理論。90年代他還從大氣是準(zhǔn)渦旋運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā),繼續(xù)從事大尺度環(huán)流中長(zhǎng)期過(guò)程理論的研究。

由于謝義炳在氣象學(xué)方面的貢獻(xiàn),1988年他榮獲芬蘭的帕爾門(mén)國(guó)際獎(jiǎng)。謝義炳除了在科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)取得一系列重大成果外,他在氣象學(xué)教育方面也做出了重要貢獻(xiàn)。

謝義炳非常注重教育事業(yè)。1950年他回國(guó)時(shí)可以從事氣象學(xué)研究或氣象預(yù)報(bào)方面的工作,但他認(rèn)為只有培養(yǎng)出新一代的氣象學(xué)工作者才能真正地發(fā)展祖國(guó)的氣象學(xué)事業(yè),因此選擇了教育崗位。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒(méi)有合適的氣象學(xué)教材,國(guó)外也不多,他從整理、選擇原始文獻(xiàn)入手,先后講授了天氣學(xué)、中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和大氣環(huán)流等課程,并為這些課程編寫(xiě)了講義。1959年正式出版了《天氣學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū)。這是新中國(guó)成立后的第一部帶有中國(guó)特色的天氣學(xué)教材。謝義炳注重對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的培養(yǎng)。他嚴(yán)格要求學(xué)生從實(shí)際天氣分析出發(fā),遵循從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并將所得結(jié)論在實(shí)踐中加以檢驗(yàn)。他鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,不必囿于已有的科學(xué)觀念,包括他自己提出的觀念。有所發(fā)現(xiàn)就要堅(jiān)持,不怕與當(dāng)時(shí)盛行的觀念相左。他要求學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)。他親自指導(dǎo)、修改學(xué)生的天氣分析,與學(xué)生反復(fù)討論研究結(jié)論的科學(xué)性,從而培養(yǎng)了學(xué)生們的求實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的學(xué)術(shù)精神。在他的指導(dǎo)下,涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的氣象學(xué)工作者,分布在全國(guó)各地,成為一支具有國(guó)際影響的科技力量。他的學(xué)生中有教授、副教授、研究員、副研究員、高級(jí)工程師、司局級(jí)氣象業(yè)務(wù)和行政干部,其中有的已是中國(guó)科學(xué)院院士、全國(guó)勞動(dòng)模范、有突出貢獻(xiàn)的中青年科技工作者或優(yōu)秀的共產(chǎn)黨員。謝義炳還在可能范圍內(nèi)支持農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)和高層大氣物理學(xué)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展。

謝義炳歷任中國(guó)氣象學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、名譽(yù)理事長(zhǎng)、《氣象學(xué)報(bào)》主編。1982年,當(dāng)選為英國(guó)皇家氣象學(xué)會(huì)榮譽(yù)會(huì)員。謝義炳是國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)評(píng)議組成員,曾兼地學(xué)組組長(zhǎng),國(guó)家科學(xué)基金會(huì)評(píng)審組成員,大氣科學(xué)組組長(zhǎng),曾兼地球科學(xué)組組長(zhǎng)。

謝義炳深受中國(guó)優(yōu)良傳統(tǒng)文化的影響,生活簡(jiǎn)樸,工作努力,民族自尊心強(qiáng)烈。他還接受了西方勇于探索,不迷信權(quán)威的進(jìn)取精神,在極端孤立的情況下,堅(jiān)持原則,實(shí)事求是,受挫不餒。他總是傾聽(tīng)并考慮不同意見(jiàn),采取實(shí)際可行的方案,頗得共事者的尊重與信任。他在改革開(kāi)放時(shí)期,積極對(duì)外進(jìn)行科技與人員的友好交流,為推進(jìn)我國(guó)科技進(jìn)步做出了積極貢獻(xiàn)。

主要論著

1YP(pán)Hsieh(Xie Yibing),An Investigation of a Selected Cold Vortex over North America Journal of Meteorology,1949,6:401~410.

2YP(pán)Hsieh(Xie Yibing),On the Formation of Shear Lines in the Upper Atomospere,Journal of Meteorology,1950,7:382~387.

3YP(pán)Hsieh(Xie Yibing), YCChen,On the Wind and Temperature Fields over Western Pacific and Eastern Asia in Winter,Journal of Chinese Geophysical Society,1951,2(3):279~297.

4謝義炳等,中國(guó)下半年幾種降水天氣系統(tǒng)的分析研究,氣象學(xué)報(bào), 1956,27(1):1~24。

5謝義炳,天氣學(xué)基礎(chǔ),高等教育出版社,1959。

6謝義炳等,東南亞基本氣流與臺(tái)風(fēng)發(fā)生的一些事實(shí)的統(tǒng)計(jì)與分析,氣象學(xué)報(bào), 1963,33(2):206~217。

7謝義炳等,10~12月低緯度東南亞和西太平洋上空流場(chǎng)特征,氣象學(xué)報(bào), 1965,35(3):338~342。

8北京大學(xué)地球物理系氣象專(zhuān)業(yè)(謝義炳等),初論西風(fēng)帶和熱帶輻合帶環(huán)流系統(tǒng)的 相互關(guān)系,大氣科學(xué),1977,1(1):132~137。

9謝義炳,濕斜壓大氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,暴雨文集,吉林人民出版社, 1978。

10758暴雨會(huì)議北京組(謝義炳等),“758”河南特大暴雨的動(dòng)力學(xué)分析,氣象 學(xué)報(bào),1979,37(4):45~55。

11謝義炳,穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的斜壓行星波,氣象學(xué)報(bào), 1981,39(1):44~58。

12謝義炳,地球斜壓大氣緯圈運(yùn)動(dòng)特征的振動(dòng),氣象學(xué)報(bào), 1986,44(2):149~157。