文圣常(1921年11月1日—),出生于河南光山。物理海洋學家。1993年當選為中國科學院院士。1956年加入九三學社。
文圣常出身于清寒的小職員家庭。自幼受父母啟蒙教育,孔孟的處世之道對他有較大影響。中學時代是在顛沛流離中度過的,曾先后在河南潢川初級中學、湖北宜昌中學高中部和湖北聯(lián)合中學恩施高中分校學習。抗日戰(zhàn)爭期間,全國各高校紛紛內(nèi)遷,他于1940年進樂山中央技藝??茖W校。同年秋,考入在四川樂山的武漢大學機械系,1944年畢業(yè)。文圣常盡管學的是機械工程,然而在大學期間他卻打下了很深的數(shù)理功底,課外喜歡閱讀文藝與哲學、邏輯著作,促使他形成既勇于探索、又務實鉆研的個性。大學畢業(yè)后,先后在成都航空委員會第八飛機修理廠任試用員、第十一飛機修理廠考工股員、國民黨空軍空運103中隊(北平—上海)機務員。由于他具有堅實的數(shù)理和英文功底,又善于學習、接受新事物、為人正直,由國民政府航空委員會選派,于1946年赴美國航空機械學校短期進修,1947年回國。
作為物理海洋學專家,文圣常主要從事海浪理論及應用研究。他從理論上證明經(jīng)零階矩和峰頻率無因次化后的風浪頻譜為兩個不同成長階段的譜的線性疊加,并依此導出解析形式的譜。還以解析方法導出風浪方向譜,其中能量相對于方向的分布同時取決于頻率和風浪成長階段。針對國際盛行的第三代海浪數(shù)值預報模式存在的困難,提出新的混合模式。除論文外,他發(fā)表了《海浪理論與計算原理》等兩部專著。他在海洋世界里以自己創(chuàng)造性的勞動,不斷為物理海洋學增添新的內(nèi)容,推進著中國海洋事業(yè)前進,一次又一次地去占領(lǐng)世界物理海洋學最先進的前沿陣地。
文圣常在20世紀50年代初從事海浪譜的研究工作。在當時,國內(nèi)尚未開展海浪研究。1953年,地球物理學家趙九章在青島小麥島設(shè)置了我國第一個波浪觀測站。當時在國際上海浪研究盛行兩種方法,但都有缺陷和不足。文圣常在這一階段寫出《普遍風浪譜及其應用》的重要論文,其特色是將兩種方法結(jié)合起來,從能量平衡出發(fā)推導出海浪譜;在風浪譜中風速、風時、風區(qū)以參量出現(xiàn),所以文氏風浪譜可以描述風浪成長的全過程。在涌浪的研究中,考慮到國際上盛行的HU斯韋爾德魯普和WH蒙克的能量平衡或P—N—J的概念都是以半經(jīng)驗的方法來求得涌浪的波高和周期,且斯韋爾德魯普—蒙克方法中以空氣阻力來解釋能量消耗的概念尚欠妥當,此外還沒有顧及渦動的影響,于是文圣常提出《涌浪譜》的論文。該論文基于渦動和繞射作用,提出涌浪譜的計算方法,同時還考慮到臺風區(qū)是圓形的特點,提出了相應的計算方法。由于這兩篇論文具有較高的學術(shù)價值,經(jīng)趙九章、赫崇本二位教授推薦,在《中國科學》上以英文發(fā)表。在60年代初期,由蘇聯(lián)海洋學家YuM克雷洛夫編著的《風浪》論文集專著中以俄文全文刊載了風浪譜的內(nèi)容,并在當年有關(guān)的國際海洋科學進展評論中被列為重要的研究成果。
文圣常在20世紀60年代中期主要從事海浪預報方法研究工作。他將海浪中能量和譜結(jié)合起來付諸實際應用,主持和領(lǐng)導了國家科委海洋組海浪預報方法研究組的技術(shù)工作。由于研究充分考慮我國海域的特點,該組提出的海浪計算方法在國內(nèi)得到廣泛的應用。70年代后期,為適應我國沿海城市改革開放的需要,迫切需要制定出近岸工程設(shè)計和管理的標準,該組的研究成果被列入中華人民共和國交通部《港口工程技術(shù)規(guī)范》第二篇(水文)的第一冊《海港水文》中。該規(guī)范于1978年出版,從而結(jié)束了長期以來我國在有關(guān)規(guī)范中依賴蘇聯(lián)和美國方法的狀況?!逗8鬯摹酚?985年獲國家科技進步獎二等獎。
文圣常于20世紀80年代末繼續(xù)從事理論風浪譜的研究,使風浪譜的理論更臻完善。盡管文圣常在50年代末已提出了有相當特色的風浪譜理論,但他并沒有以此為滿足。直到80年代,國際上所采用的譜依然是通過觀測和經(jīng)驗得到的。文圣常在譜形中引入了另一個參量,即尖度因子,推導出了理論形式的風浪頻譜。這種譜既可以適用于深海,也可以應用于淺水。鑒于所得出的譜與中國各海區(qū)的觀測結(jié)果符合良好,且又與國外廣泛引用的譜相當接近,而后者得自十分系統(tǒng)的北海觀測結(jié)果和經(jīng)驗擬合,這樣也就間接地支持了文圣常提出的理論風浪譜的可靠性。與國際上已提出的各種譜相比,文圣常所提出的風浪譜能夠?qū)︼L浪隨風速、風時、風區(qū)、水域的變化進行較系統(tǒng)的描述,還可以利用有效的參量描述譜形,便于應用。這一創(chuàng)造性的理論研究已在海洋水文環(huán)境和海浪預報方法中得到應用。文圣常圍繞這一研究發(fā)表的一組論文,于1991年獲國家自然科學獎。
20世紀80年代末,文圣常同時還承擔了國家“七五”重點科技攻關(guān)項目,為第76項中核心課題的負責人,并承擔其中“海浪數(shù)值預報方法”專題的技術(shù)工作。該專題針對國際海洋界盛行的所謂第三代模型中源函數(shù)和突出的經(jīng)驗性,以及波—波非線性作用計算費機時太多的缺點,探索出一種更有效、更實用的數(shù)值預報模式。文圣常于1989年提出了一種混合型的海浪數(shù)值預報模式,應用了由他改進、發(fā)展的風浪譜。與國外方法相比,混合型的海浪數(shù)值預報模式是同時代較精確、較簡便的海浪數(shù)值預報模式。此項研究成果于1989年獲得國家“七五”科技攻關(guān)獎,文圣常獲先進個人稱號。
盡管海浪是在第二次世界大戰(zhàn)期間因軍事需要而新興的一個起步較晚的海洋研究領(lǐng)域,然而由于戰(zhàn)后在海運、造船、海洋開發(fā)、海洋環(huán)境預報等方面的應用,發(fā)展迅速,逐漸成為海洋科學中重要的分支。由于海浪現(xiàn)象的復雜性,雖然學者們在20世紀50年代末已提出種種海浪理論,但在概念上和計算方法上有時差異很大,甚至是矛盾的,且文獻也分散。為此文圣常編著了《海浪原理》一書,于1962年出版。書中系統(tǒng)地介紹了有關(guān)概念、海浪研究的最新發(fā)現(xiàn)和計算原理。而美國唯一的一本同類型的專著在1964年才出版。《海浪原理》一直是海浪研究的重要參考書。自60年代中期以后,海浪研究迅速發(fā)展,文獻大量增加,為滿足廣大海洋研究工作者的需要,文圣常等人花了四年的時間,編著了近100萬字的專著《海浪理論與計算原理》,于1984年出版。該書系統(tǒng)地介紹了國際上截止到80年代初的海浪研究成果。在500余篇文獻中,近400篇是70年代以后發(fā)表的。該書的出版是我國物理海洋學界的大事,它成為廣為引用的一本專著,對促進我國海浪研究的發(fā)展、培養(yǎng)海洋科技人才和滿足有關(guān)應用的需要等方面起了相當重要的作用。
文圣常除了海浪理論和應用研究之外,在海洋教育事業(yè)上也做出了卓越貢獻。文圣常編著了一系列具有我國特色的物理海洋學的專著與教材,除上述兩種專著外,還編著了《海浪學》、《液體波動原理》、《圖解與近似計算》、《海洋近岸工程》等教材。由于有像文圣常這樣的一些在學術(shù)上有較高造詣的學者,青島海洋大學成為國務院學位委員會首批批準的具有學士、碩士、博士學位授予權(quán)的單位。文圣常所主持的物理海洋學科被列為全國重點學科,還被批準為博士后流動站。由他領(lǐng)導并長期工作過的物理海洋與海洋氣象系、物理海洋研究所已經(jīng)取得重大進展,除海浪外,在物理海洋學科的其他方面,諸如淺海動力學、風暴潮、水團和水溫預報、海洋環(huán)境動力學、潮汐和海平面、中小尺度海氣相互作用等學科研究都處于國內(nèi)先進地位。文圣常任山東海洋學院院長期間,在國際合作研究上取得了重要的成就,1987年,美國海洋科學界的工作總結(jié)中指出,在與中國的國際合作中,與山東海洋學院的合作是最富成效的。
幼時對神秘海洋的熱愛和向往,最終使文圣常在20世紀50年代初改行,他是在短時間里完成由航空轉(zhuǎn)向海洋研究的學者。1946年1月,他乘船赴美時途經(jīng)太平洋,幾千噸的船舶像玩具似的顛簸,當時他就決心設(shè)計出一種海洋能量利用的裝置,去叩開海洋世界的大門。他很快設(shè)計出一種利用海浪能量的動力裝置模型,于回國后的翌年自制成功,經(jīng)幾次改進,先后在嘉陵江畔、北戴河海邊、青島匯泉灣成功地進行試驗,于1953年在《機械工程學報》上刊載的論文《利用海洋動力的一個建議》,就是這幾次試驗的總結(jié)。文圣常的研究始終瞄準海洋學科的國際前沿,且能在極短的時間里有成就。在美國期間,除了努力學習航空機械專業(yè)知識外,他還廣泛涉獵其他自然科學。為了讓更多的中國人能了解當年鮮為人知的原子彈的奧秘,他翻譯了加拿大著名物理學家JK羅伯遜著的《原子轟擊與原子彈》原著,回國時已經(jīng)將該書譯完,于1947年出版。
文圣常早年回國后,到重慶中央工業(yè)學校任副教授,新中國成立后,先后任重慶西南工業(yè)??茖W校副教授、湖南大學副教授、廣西大學教授。1952年全國高等院校院系調(diào)整時,為加強高等軍事院校,剛滿30歲的文圣常服從組織調(diào)遣,在哈爾濱軍事工程學院任教授。1953年應物理海洋學家赫崇本教授的邀請,前往青島山東大學海洋系任教授,從此與海洋結(jié)下了不解之緣。1959年以后,先后任山東海洋學院教授、動力海洋教研室主任、物理海洋與海洋氣象系主任、副院長,1984—1987年任院長,1984年創(chuàng)建物理海洋研究所并任所長,1988年任青島海洋大學教授、物理海洋研究所名譽所長。文圣常是山東海洋學院學術(shù)委員會副主任,國務院首批批準的博士生導師,國務院學位委員會理科評議組成員。曾多次被選為中國海洋湖沼學會副理事長、中國海洋學會副理事長、中國海洋水文氣象學會理事長、中國海洋研究科學委員會主席。他是《海洋湖沼》和《海洋學報》副主編,《中國大百科全書·大氣科學·海洋科學·水文科學卷》海洋物理學科主編之一,《中國科學》和《中國海洋湖沼學報》(英文版)編委,《青島海洋大學學報》主編。1989年獲全國教育系統(tǒng)勞動模范榮譽稱號。
文圣常是一位有貢獻而又謙虛的學者。盡管他在海浪理論研究上具有很深的造詣,在物理海洋學界具有很高的威望,然而他始終認為自己的一點點工作不值得稱道。他顧大體、識大局,始終把國家需要和組織安排放在第一位,而把個人的研究志向和利益放在第二位。2011年,文圣常借90華誕之際,特意與自己的弟子們舉行了一場充滿溫情的師生座談會,他說:“許多人問我取得成功的經(jīng)驗有哪些,我并無什么經(jīng)驗可談,唯獨信仰愛國主義和追求科學精神,牢牢樹立健康正確的價值觀。愛國主義和追求科學精神以及健康正確的價值觀,是我畢生獻身于祖國海洋事業(yè)的力量源泉,這也是我想給同學們說的心里話!”
主要論著
1SCWen,Generalized Wind Wave Spectra and their Applications, Scientia Sinica,1960,9:377~402.
2SCWen,Proposed Spectra for Ocean Well,Scientia Sinica, 1961,10:569~591.
3文圣常,海浪原理,山東人民出版社,1962。
4文圣常、余宙文,海浪理論與計算原理,科學出版社,1984。
5SCWen,et al,Theoretical Wind Wave Frequency Spectra in Deep Water,IForm of Spectrum,Acta Oceanologica Sinica,1988,7:1~16.
6SCWen,Theoretical Wind Wave Frequency Spectra in Deep Water,Ⅱ Comparison and Verification of Spectra,Acta Oceanologica Sinica, 1988,7:159~169.
7SCWen,Theoretical Wind Wave Frequency Spectra in Shallow Water, Acta Oceanologica Sinica,1988,7:325~343.
8SCWen,A Hypbrid Model for Numerical Wave Forecasting and Its Implementation,1The Wind Wave Model,Acta Oceanologica Sinica, 1989,8:1~14.
9SCWen,Parameters in Windwave Frequency Spectra and Their Bearings on Spectrum Forms and Growth,Acta Oceanologica Sinica, 1989,8:15~40.
10SCWen,Improved Form of Wind Wave Frequency Spectrum, Acta Oceanologica Sinica, 1989,8:467~483.