叶笃正

叶笃正(1916— )
　　叶笃正，气象学家。我国近代动力气象学的重要奠基者。中国科学院大气物理所的重要创建者。他倡导的大气环流能量频散理论、大气运动的适应理论、大气环流的季节突变论断、夏季青藏高原是巨大热源并对大气环流有重大影响的学说，都具有开拓性意义。他的《大气中能量频散》，被誉为动力气象学经典之作，广泛应用于预报。主编的《大气准地转运动的形成》、《大气中的适应问题》，提出了地转适应的尺度理论，将准地转运动的概念推广到大气中各种尺度的运动中，阐明了运动经历的三个阶段。他和朱抱真合作的《大气环流的若干基本问题》是深入认识大气环流的演变过程和维护机制的重要著作;和陶诗言合作的《北半球阻塞高压研究》，对北半球天气系统的生成、维持和移动的原因做出了动力学解释。他与高由禧等合作完成的《青藏高原气象学》，对青藏高原的热力状况、环流状况、对流系统的作用、青藏高原在全球环流中的重要作用等的科学论述，是他对青藏高原研究开拓性的贡献。他还做了大量的气象科研组织领导工作。努力促进我国气象科研事业与国际接轨，积极组织并亲自参加全球变化的研究工作。

　　叶笃正，又名叶平斋。男，安徽省安庆市人。1916年2月21日生于天津市。少年时就读于天津南开中学。青年时期受其哥哥进步思想影响，参加了民族解放先锋队，并积极参加学生救亡宣传工作，参加了“一二·九”时期的学生运动。1940年清华大学毕业后，考取了浙江大学史地研究所研究生，1943年取得硕士学位，毕业后在中央研究院气象研究所任助理研究员。1945年留学美国芝加哥大学获博士学位，并任气象研究工作者(ResearchMeteorologist)。新中国成立后，叶笃正毅然放弃国外优越的工作条件和优厚的生活待遇，冲破阻力，于1950年10月回到祖国。回国后，他担任了中国科学院地球物理研究所工作站主任。同时，先后在南京大学、清华大学、北京大学及中国科学技术大学兼职任教，为气象事业培养出大批接班人。1978-1981年任中国科学院大气物理研究所所长，后任名誉所长。1981-1984年任中国科学院副院长，后任院特邀顾问。他1980年当选为中国科学院学部委员。曾担任国家科委气象组副组长、中国气象学会第19届、20届理事会理事长，第21届理事会名誉理事长，后被授予荣誉会员。他还是第3届和第5届全国人民代表大会代表，第6届和第7届全国人民代表大会常务委员会委员。
　　他担任许多国际组织的重要职务及荣誉职务。1981年他被选为芬兰科学院外籍院士，1982年被授予英国皇家气象学会荣誉会员，1990年被授予美国气象学会荣誉会员。1982-1988年他任国际科学联盟理事会(ICSU)和世界气象组织(WMO)联合科学委员会(JSC)委员。1983-1987年任国际大气物理和气象协会(IAMAP)执行委员。1987-1995年是国际大地测量和地球物理联合会(IUGG)执行局成员，1987-1991年任中国(IUGG)国家委员会主席，现任顾问。1987-1990年担任国际地圈生物圈计划科学委员会委员(SC-IGBP)，并担任中国地生圈委员会主席。
　　
提出引起国际气象界瞩目的频散理论
　　叶笃正在大气环流、大气动力学、高原气象学等领域都有重大贡献。
　　1949年1月，叶笃正在美国《气象学报》发表了著名论文《大气中的能量频散》。该文首次把群速度概念引入大气环流理论。从理论上证明了西风环流中的能量可按远大于风速的速度向下游(或上游)传播。叶笃正在文中断言，“在西风带某处发生强大扰动后，在其下游(东边)一定距离内也将发生扰动”。这一论断发展了著名的罗斯贝(Rossby)长波理论，为大气长波的预报提供了一个理论基础，也对阻塞高压天气系统的生成、维持和移动给出一种动力学解释。当时正是动力气象学及大气环流理论蓬勃发展时期，人们试图弄清大气环流现有状态是如何形成和维持的。世界著名气象学家斯塔尔(Starr)认为，要维持大气中的角动量平稳，大气的扰动(槽、脊、高压、低压等)起主要作用，长波槽线和脊线必须是自东北向西南倾斜的。叶笃正的研究则表明，在大气环流中，不仅角动量要平稳，涡度也要平衡。长波槽线和脊线不仅要倾斜，而且要呈螺旋形，这更符合观测实况。当时，在大气环流状态如何维持的争论中有两种观点：一种观点认为，在全球角动量维持平衡的机制中，除大气扰动外，低纬度的Hadley环流也很重要;另一种观点则认为Hadley环流不重要，甚至怀疑Hadley环流是否真实存在。1950年Riehl与叶笃正在英国皇家气象学会季刊上发表了一篇著名论文《净经圈环流强度》。该文分析了海洋上的大量测风资料，首次证实了Hadley环流的真实存在。叶笃正的这些论文，很快引起国际气象界的瞩目，被誉为动力气象学及大气环流理论的经典著作。叶笃正则被公认为是以罗斯贝为代表的、对近代气象学发展有重大影响的芝加哥学派的一员。
　　
深入研究大气运动的适应理论
　　60年代，叶笃正深入地研究了大气运动的适应理论。1940年前，在大尺度运动中，人们认为气压场先有变化，风场随之而变，以适应气压场的变化，成为准地转运动。40年代，罗斯贝从理论上说明大型运动的变化并非以气压场为主，而是以风场为主，气压场去适应风场。究竟是气压场还是风场为主导?叶笃正深入研究之后于1957年提出了自己的观点：大尺度的大型运动仍是以气压场的变化为主导，较小尺度的大型运动则以风场的变化为主导，从而赋予了大型准地转运动以尺度影响的概念。60年代初，他与李麦村提出了在中小尺度的运动中也同样存在着风场与气压场之间的力的准平衡关系。这种关系是非线性的而不是线性准地转的。后来，国外也出现了不少非线性方面的研究。70年代末至80年代初，他又与李麦村共同提出，在大气各种空间尺度的系统的生成与发展中都有三个不同时间尺度的变化阶段。一旦运动中力的准平衡遭到破坏后，运动即发生急速变化，这段时间非常短(第一种时间尺度);这变化使运动的力进入准平衡阶段，也就是运动的第二阶段，这时运动变化较缓，变化时间较前者约长一个量级(这是第二种时间尺度)。运动的巨大变化主要发生在这段时间;此后运动进入准定常阶段(第三种时间尺度)。这三个时间尺度一个比一个长。他们还指出，对不同空间尺度的运动都存在一个特征尺度，当实际运动的空间尺度大于这个特征尺度时，气压场起主导作用;当运动的空间尺度小于特征尺度时，风场起主导作用。这便是著名的大气运动适应理论。这个理论大大丰富了大气环流理论知识。
　　
国内外推崇的大气环流理论的研究
　　在大气环流维持机制的研究中，叶笃正指出长波线槽和脊线须呈螺旋形，以维持角动量和涡度由低向高纬的输送，并给出了大气平均状态和高低指数环流时期的角动量、热量及能量的平衡过程。早在50年代，他和陶诗言等合作发现了东亚和北美的季节突变现象，指出从夏到冬和从冬至夏大气环流不是缓慢渐变的，而是通过过渡季节的突变而完成的，这种突变现象为以后的观测资料所确认。他和他的学生邓根云第一次由实际资料绘出了三圈经圈环流。他还对阻塞高压这一重要天气系统生成维持和移动的原因提出了动力解释。他是国际上最早对阻塞高压的机理进行理论研究的学者之一。他和陶诗言等合著的《北半球阻塞高压的研究》一书受到气象界的广泛好评。他在1958年出版的《大气环流的若干基本问题》(和朱抱真合作)的专著中，全面地概括了大气环流的主要事实，并对这些事实的本质及其相互关系作了理论探讨。它是深入认识大气环流的演变过程和维持机制的重要著作之一，受到国内外气象学家的推崇，并被译为俄文本。
　　他的关于东亚大气环流的研究成果1978年获全国科学大会奖，1987年叶笃正、陶诗言、朱抱真和陈隆勋共获国家自然科学奖一等奖。
　　
对独具特色的青藏高原进行气象研究的开拓者
　　50年代以前，青藏高原研究中一般都着眼于高原的动力强迫作用。50年代初期，叶笃正与德国气候学家弗洛恩(Flohn)各自指出了青藏高原在夏季是一个热源，他还指出冬季高原是个冷源，并研究了该热源对东亚环流的影响。之后，他对这个热源的影响进行深入研究。从此国际上都接受高原(以及其他大地形)热源影响的概念。
　　他首先发现沿着青藏高原南侧，经长江下游至日本的一支高空西风急流，称之为南支急流。并指出这支急流与高原北支急流汇合成为北半球最强大的急流，对东亚天气有重要的影响。他和顾震潮还认为高原对这两支急流的存在起主要作用。这一发现引起了国内外学者的广泛注意。70年代，他利用当时很少的观测资料，对青藏高原热力状况、环流状况、对流系统的作用、青藏高原在全球环流中的重要性、青藏高原大型垂直流场等问题进行了大量的研究。指出在夏季从高原上升的气流可以在遥远的地区下沉，从而高原与遥远的地区有重要的遥相关作用。此外，他还对高原上夏季强对流小系统与大天气系统的非线性相互作用进行了深入研究。他还和其他同志用大型转盘装置对青藏高原的影响进行了流体力学模拟试验。
　　50年代他与其他合作者写出的《西藏高原气象学》一书，是当时国内外惟一的西藏高原气象学专著。1979年他又与高由禧等合作完成了专著《青藏高原气象学》，全面系统地总结了国内外关于这一领域的成果。
　　80年代，叶笃正的学生和他应用最新和最多的资料，发现夏季高原东西部各有一个对流活动中心，并进一步验证了他的强对流和大天气系统的非线性相互作用的研究。他和他的学生还比较了青藏高原和北美落基山对大气环流影响的异同，阐明了青藏高原能激发出向东南方向和东北方向传播的两大波列，而落基山则无这种作用的原因。同时研究了高原和落基山对北半球遥相关的重要影响。叶笃正的这些重大的系统性成果，是对世界青藏高原研究的开拓性贡献。
　　
组织全球气候变化的研究
　　70年代后期，叶笃正十分关注全球气候变化问题。他参与了世界气候研究计划(WCRP)的有关科学活动，并成为该计划的联合科学委员会成员。他积极组织并领导了我国的气候研究，先后任中国气候研究委员会主任和名誉主任，并担任中国气候委员会副主任。他积极组织大气科学研究和国际合作及注视国内关于气候变化的综合研究。他致力于气候形成和变化的研究。在揭示大范围积雪和降雨异常以及土壤湿度对大气环流后延反馈的基础上，提出了“陆面记忆”的新概念，受到国际学术界的重视。
　　80年代初，他积极参与了国际上关于全球变化的讨论，并发挥了重要作用。该研究把地球的各个部分(大气、水、冰雪、陆地、生物)作为一个整体，研究其中各种过程的相互作用，从而进行包括气候在内的全球环境演变研究。其最大特色之一是把地球有生命过程和无生命过程有机地结合起来，同时强调了人类活动对全球环境变化的影响。这是迄今为止地球科学最大、最复杂的一项国际合作研究项目。从一开始叶笃正就积极参与了这项国际合作研究的规划，发挥了重要作用。叶笃正在该研究中提出了早期信号问题。他认为气候和植被过渡带是气候和环境变化的最敏感地区，如有变化，应在这敏感地区先开始，因此它应在研究全球变化中受到重视。
　　在叶笃正领导下中国的全球变化研究，在短短的几年里得到了很大的发展，其规模和成果都得到了国际上承认，在国际上占有了一席之地。由于中国对全球变化研究的贡献，研究全球变化的国际组织“全球变化的分析、研究和培训系统”(START)在东亚筹建了“东亚全球变化区域委员会”(由中国、日本、俄罗斯、韩国、朝鲜和蒙古等六国组成)。秘书处设在中国，挂靠在中国科学院大气物理研究所。由此又成立了“全球变化东亚区域研究中心”，也设在中国科学院，中心主任由协助叶笃正工作的符淙斌担任。1987年国际科学联盟理事会任命叶笃正为国际地圈生物圈计划(IGBP)科学委员会委员。在国内，叶笃正积极组织全球变化的研究。1988年叶笃正担任(IGBP)中国委员会主席。
　　
创建中国科学院大气物理研究所
　　新中国成立后，叶笃正归国心切，毅然放弃国外优越的工作条件和优厚的生活待遇，与妻子冯慧于1950年10月回到祖国。回国后，叶笃正被任命为中国科学院地球物理研究所北京工作站主任，在赵九章领导下，与顾震潮和陶诗言等筹建中国科学院地球物理研究所气象学研究室。叶笃正满怀建设新中国的喜悦，开始了创建新中国气象事业的艰苦工作。当时，中国的气象科学研究事业非常薄弱，在中国科学院地球物理研究所仅有一个10多人的气象研究小组，而且只有天气学及古典气候学方面的研究。该研究组于1951年绘出第一张500hPa环流图，为此开了庆祝会。由此可见，那时中国的现代气象科研事业起点很低。叶笃正每日早出晚归，夜以继日地工作。从怎样看天气图教起，培养了一大批青年气象工作者。该研究组于50年代中期发展成为气象研究室，叶笃正任室主任。1966年叶笃正参与创建了中国科学院大气物理研究所。60年代末至70年代初，叶笃正在非常艰难的条件下忍辱负重坚持科研工作。1978年叶笃正任中国科学院大气物理研究所所长。今天，叶笃正参与创建的研究所已发展成有数百名研究人员、几乎包括大气科学所有分支学科的综合性研究单位。几十年来，叶笃正和他的同事们组织了一系列意义重大的研究课题，取得了大量科研成果，其中不少成果达到国际水平，有些处于国际领先地位。大气物理研究所以其丰硕的科研成果及杰出的科研人才早已在国际大气科学界享有盛名。
　　
培养了大批动力学、大气环流研究人才
　　在培养青年一代方面，他作了大量工作。他在北京大学、中国科学技术大学等学校兼任教学工作多年。在大气物理研究所经常组织各种学术活动，培养动力学、大气环流研究等方面的骨干和研究生。叶笃正有一套行之有效的培养学生的方法，他对学生要求严格，注重培养他们扎实的基础和严谨的学风，对学生的任何粗心大意从不姑息。他鼓励学生提出独立的科学见解，提出与自己不同的学术观点。他的学生中有许多已成为国内外享有声誉的教授、研究员和科研骨干。叶笃正对高等院校的青年教师和广大气象站预报员也十分关心。今天我国理论气象队伍的骨干，大都曾得益于他的指导和帮助。
　　
科学事业的献身者
　　叶笃正生活艰苦朴素，对待同志平易近人。他为人正直，不谋私利。他对待科学工作严肃认真，埋头苦干，严谨治学，一丝不苟，谦虚谨慎，服从真理，经常向年轻同志请教自己所不熟悉的问题。他不仅重视理论研究，而且重视实验和对实际资料的分析，以及高原建站和现场观测工作。他多年来一直十分关心我国数值天气预报的研究和业务预报工作。1964年，他参加导弹和原子弹试验的气象保障工作，荣立二等功。他担任《气象学报》主编10余年，对提高该学报的质量和学术水平并使之进入国际先进水平做出了重要贡献。
　　他任《中国科学》和《科学通报》主编多年，对这两个代表我国科学最高水平的刊物的发展做出了很大贡献。
　　在任中国科学院副院长期间，他主管图书情报出版委员会并担任全国自然科学名词审定委员会副主任，为推动出版事业发展和自然科学名词规范化、标准化进行了卓有成效的工作。他对科学事业的献身精神，受到广大气象工作者的称道。1978年他被评为中国科学院先进工作者，1979年终于实现了自己多年的夙愿，成为中国共产党党员。
作者：周家斌,白延铎

简历
1916年2月21日 出生于天津市。
1931—1935年 天津市南开中学学生。
1935—1940年 就读于清华大学及西南联合大学。
1940年 昆明市中法中学教师。
1941—1943年 浙江大学研究生。
1943—1944年 中央研究院气象研究所助理研究员。
1945—1950年 在美国芝加哥大学就读和工作，并获博士学位。
1950—1966年 任中国科学院地球物理研究所副研究员、研究员、室主任。
1978—1981年 任中国科学院大气物理研究所所长，后任名誉所长。
1981—1984年 任中国科学院副院长，后任顾问。
1964—1968年 任第三届全国人民代表大会代表。
1978—1983年 任第五届全国人民代表大会代表。
1983—1987年 任第六届全国人民代表大会代表，并当选为全国人大常务 委员会委员。
1988年 当选为第七届全国人民代表大会代表，并选为全国人大常务委员 会委员。
1978年 任国家科学技术委员会气象学组副组长，同时任中国气象学会理 事长，后任名誉理事长。
1980年 当选中国科学院学部委员 (院士)。
1981年 当选芬兰科学院外籍院士。
1982年 当选英国皇家气象学会荣誉会员。
1987年 任全国自然科学奖励委员会副主任。
1990年 美国气象学会授予荣誉会员，当选为中国气象学会荣誉会员。
1987—1990年 担任国际地圈生物圈计划科学委员会委员 (SC-IGBP)，并 担任中国地圈、生物圈委员会主席。

主要论著
1 叶笃正. 近代大气环流研究的进展. 气象学报，1951 (22)： 23-28.
2 叶笃正. 西藏高原对于大气环流影响的季节变化. 气象学报，1952 (23)：33-47.
3 叶笃正，高由禧，刘匡南. 1946—1949年亚洲南部和美洲西部急流进退 的探讨. 气象学报，1952 (23)： 1-32.
4 叶笃正. 西藏高原对于大气环流影响的季节变化. 气象学报，1952 (23)： 33-47.
5 叶笃正. 1943—1946年冬季中国上空对流层上层的环流的研究. 气象学 报，1953 (24)： 118-132.
6 叶笃正. 大气中动能的制造. 气象学报，1954 (25)： 279-290.
7 叶笃正，高由禧. 中国冬季冷空气的活动. 气象学报，1954 (25)： 1 - 22.
8 叶笃正，顾震潮. 青藏高原对东亚大气环流和我国天气的影响. 中国科 学，1955： 29-33.
9 叶笃正. 小地形对于气流的影响. 气象学报，1956 (27)： 243-262.
10 叶笃正，杨鉴初，高由禧. 黄河流域的降水. 北京： 科学出版社， 1956.
11 叶笃正，罗四维，朱抱真. 西藏高原及其附近的流场结构和对流层大 气的热量平衡. 气象学报，1957 (28)： 108-121.
12 叶笃正，陶诗言，李麦村. 在六月和十月大气环流的突变现象. 气象 学报，1958 (29)： 249-263.
13 叶笃正，朱抱真. 大气环流的若干基本问题. 北京： 科学出版社， 1958.
14 叶笃正等. 西藏高原气象学. 北京： 科学出版社，1959.
15 叶笃正等. 北半球冬季阻塞形势的研究. 北京： 科学出版社，1962.
16 叶笃正，陈雄山. 长波的垂直结构和它的移动与发展的关系. 气象学 报，1963 (33)： 25-36.
17 叶笃正，李麦村. 重力波激发强非地转运动的过程. 中国科学，1964 (13)： 1123-1130.
18 叶笃正，李麦村. 大气中的适应问题.北京： 科学出版社，1965.
19 叶笃正，李吉顺，高登义. 夏季青藏高原对流活动对平均环流维持的 作用.青藏高原气象科研交流会文选，1974.
20 叶笃正，巢纪平. 正压大气中的螺旋行星波. 大气科学，1977 (2)： 81- 88.
21 叶笃正，高由禧. 青藏高原气象学. 北京： 科学出版社，1979.
22 叶笃正，李麦村. 大气各类运动的多时间尺度特征. 第二次全国数值 天气预报会议论文集. 北京： 科学出版社，1980： 181-192.
23 叶笃正，杨广基. 北半球夏季中低纬地区的平均垂直环流与大气中冷 热流分布的关系. 气象学报，1981： 28-35.
24 叶笃正，李崇根，王毕魁. 动力气象学. 北京： 科学出版社，1988.
25 叶笃正，杨伟愚，吴国雄. 夏季青藏高原气象学若干问题的研究. 中 国科学，1990 (B辑). 1100-1111.
26 叶笃正等. 当代气象研究. 北京： 气象出版社，1991.
27 叶笃正等. 中国的全球变化预测研究. 北京： 气象出版社，1992.

参考文献
[1] 中国科学辞典编委会. 叶笃正(条目). 中国科学家辞典,现代第一 分册(徐志春主编) .济南: 山东科学技术出版社,1983: 40.
[2] 中国科学院兰州文献情报中心,中国科学院地学情报网. 叶笃正 (条目) 中国科学院地球科学家名录.兰州: 甘肃科学技术出版社, 1990: 505-509.
[3] 王恒礼,王子贤,李仲均. 叶笃正 (条目). 中国地质人名录.北 京: 中国地质大学出版社,1988: 35.

来源：中国科学技术协会 编;刘东生 主编.中国科学技术专家传略·理学编 地学卷 二.北京：中国科学技术出版社.2001.第389-400页.