羅斯貝和20世紀(jì)大氣科學(xué)的發(fā)展

1、羅斯貝和20世紀(jì)大氣科學(xué)的發(fā)展 發(fā)表日期：2006年3月30日 【編輯錄入：admin】 羅斯貝和20世紀(jì)大氣科學(xué)的發(fā)展賈朋群 秦蓮霞 胡曉梅翻開現(xiàn)代氣象科學(xué)發(fā)展史，人們很容易發(fā)現(xiàn)在20世紀(jì)前半葉，傳統(tǒng)氣象學(xué)的經(jīng)驗(yàn)學(xué)派、理論學(xué)派和氣象預(yù)報(bào)實(shí)踐學(xué)派之間相互融合、借鑒，并最終以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)成功為標(biāo)志，走向成熟并構(gòu)建了地球科學(xué)中的重要學(xué)科-大氣科學(xué)1-2。這一半個(gè)世紀(jì)的重要過程，是以世紀(jì)初1903年挪威物理學(xué)家V 皮葉克尼斯（Vilhelm Bjerknes）提出天氣預(yù)報(bào)問題不過是一組控制大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱力物理方程的初值問題，天氣預(yù)報(bào)就是這一數(shù)學(xué)方程組的解的觀點(diǎn)開始，而結(jié)束于1950年由馮諾依曼（

2、von Neumann）和切尼（Charney）等在人類第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)上成功進(jìn)行了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。皮葉克尼斯及其創(chuàng)建的挪威卑爾根（Bergen）氣象學(xué)校以及馮諾依曼和切尼主持的美國普林斯頓大學(xué)高級(jí)研究院氣象項(xiàng)目，也成為20世紀(jì)氣象科學(xué)二大科學(xué)突破的載體。這兩次突破，徹底改變了氣象學(xué)科的面貌，也使氣象預(yù)報(bào)從藝術(shù)真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐婚T嚴(yán)肅的基于物理和數(shù)學(xué)理論的科學(xué)。然而，在兩次突破之間漫長的幾十年里，科學(xué)家們的不懈努力，并最終使現(xiàn)代物理學(xué)和數(shù)學(xué)走進(jìn)了氣象，為鑄造著眼于天氣預(yù)報(bào)的現(xiàn)代大氣科學(xué)理論做出的艱苦努力同樣功不可末。其中，瑞典籍美國氣象學(xué)家羅斯貝，是用自己的研究經(jīng)歷連接兩次重要?jiǎng)?chuàng)新過程的不多的學(xué)者之一

3、。如果說皮葉克尼斯大膽地將氣象問題歸結(jié)為物理和數(shù)學(xué)問題，使氣象學(xué)家開拓了眼界，知道應(yīng)該到哪里和以什么態(tài)度去尋找氣象預(yù)報(bào)問題的答案，而馮諾依曼和切尼則漂亮地用數(shù)值模式徹底地將大氣科學(xué)理論和氣象預(yù)報(bào)問題合二為一，讓預(yù)報(bào)員認(rèn)識(shí)到依據(jù)科學(xué)理論可以得到客觀和準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)方法，那么，羅斯貝在動(dòng)力氣象學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)造性的工作則清楚地揭示了大氣運(yùn)動(dòng)的共性和個(gè)性，鋪墊了使兩次突破完美結(jié)合到一起的路徑。一、羅斯貝的學(xué)術(shù)生涯卡爾-古斯塔夫阿爾維德羅斯貝（Car-Gustaf Arvid Rossby, 1898-1957年）1898年12月28日出生于瑞典斯德哥爾摩的一個(gè)中產(chǎn)家庭。當(dāng)他在家鄉(xiāng)的斯德哥爾摩大學(xué)進(jìn)行數(shù)學(xué)和物

4、理專業(yè)的學(xué)習(xí)時(shí)，參加了由當(dāng)時(shí)剛剛獲得氣象預(yù)報(bào)理論突破的皮葉克尼斯主講的一次關(guān)于大氣運(yùn)動(dòng)非連續(xù)性問題講座，由此他就被氣象學(xué)問題深深吸引。1919-1920年他進(jìn)入著名的卑爾根氣象學(xué)校，加入了由皮葉克尼斯率領(lǐng)的氣旋理論研究和天氣預(yù)報(bào)團(tuán)隊(duì)。年輕的羅斯貝親歷了極地鋒理論和氣團(tuán)學(xué)說激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)，并作為團(tuán)隊(duì)的一員提出了一些很好的思想3。1919年夏，他首先建議暖鋒和冷鋒在天氣圖上分別用紅色和藍(lán)色代表，而不是當(dāng)時(shí)使用的相反方案4。這時(shí)他也預(yù)感到自己的興趣和長處在理論方面，大學(xué)里學(xué)習(xí)的物理和數(shù)學(xué)知識(shí)在氣象領(lǐng)域不是沒有用處，而是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。1921年他又回到斯德哥爾摩大學(xué)，更加深入地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理課程并在19

5、25年取得學(xué)位。與此同時(shí)，從1922年開始，他還是瑞典氣象和水文研究所的雇員，在那里他參與高空氣球觀測網(wǎng)的建立，與另外4名預(yù)報(bào)員一起每天3次進(jìn)行天氣圖分析并作出全國天氣預(yù)報(bào)。其中有兩年的夏天，他還隨船出海提供天氣預(yù)報(bào)。1926年是羅斯貝學(xué)術(shù)生涯的一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這一年他獲得了一個(gè)基金會(huì)的資助，前往美國天氣局進(jìn)行訪問研究。他1926和1927年在美國著名的每月天氣評(píng)論雜志上發(fā)表了關(guān)于大氣湍流和對(duì)流方面的論文5-6,反映了他在來美之前的研究工作中對(duì)大氣摩擦層的具有遠(yuǎn)見的洞察。這一時(shí)期由于美國對(duì)北歐天氣預(yù)報(bào)新進(jìn)展普遍持否定和麻木的態(tài)度7，羅斯貝只好在氣象局尚未介入的航空氣象預(yù)報(bào)中另辟蹊徑。他在加洲

6、建立了美國第一個(gè)航空氣象服務(wù)試驗(yàn)系統(tǒng)。1928年，他在麻省理工學(xué)院（MIT）組織了美國第一個(gè)大學(xué)水平的氣象研究項(xiàng)目，同時(shí)創(chuàng)立了美國第一個(gè)現(xiàn)代氣象學(xué)意義上的大學(xué)氣象系。羅斯貝在MIT工作了11年，前3年他致力于氣團(tuán)熱力學(xué)研究8，首先發(fā)現(xiàn)大氣熱力學(xué)中一些物理量具有守恒性質(zhì)。他最早提出利用位勢溫度和比濕等物理量定義氣團(tuán)，追蹤氣團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)鋒面和氣旋等天氣現(xiàn)象進(jìn)行更為量化的診斷和描述。這些大氣中具有守恒性質(zhì)的準(zhǔn)物質(zhì)面還被作為空間坐標(biāo)的代替量應(yīng)用于數(shù)值預(yù)報(bào)模式。羅斯貝還專注于大氣和海洋中的湍流研究，第一次在氣象學(xué)中引入了混合長、粗糙度參數(shù)、卡曼常數(shù)等概念，并將這些概念擴(kuò)展到海洋。1940年代，羅斯貝

7、在芝加哥大學(xué)氣象系，將自己的研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)向和短期天氣預(yù)報(bào)關(guān)系更為密切的大尺度大氣運(yùn)動(dòng)和大氣環(huán)流理論并取得了最重要的學(xué)術(shù)成就。他引入的大氣渦度和動(dòng)量的概念成為今天每一位氣象學(xué)者都耳熟能詳?shù)幕靖拍?。二次大?zhàn)爆發(fā)期間，羅斯貝在芝加哥大學(xué)積極組織和參與了對(duì)軍事氣象人員的培訓(xùn)，同時(shí)繼續(xù)研究他創(chuàng)建的大氣長波理論。戰(zhàn)爭結(jié)束后，他招募了一大批優(yōu)秀學(xué)者加入到氣象研究中，為將要開展的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)積極進(jìn)行氣象基本理論上的準(zhǔn)備。1946年8月，羅斯貝協(xié)助馮諾依曼在普林斯頓大學(xué)召開了第一次討論數(shù)值預(yù)報(bào)的會(huì)議。在這次會(huì)議上，羅斯貝極力推薦當(dāng)時(shí)在加州大學(xué)剛剛獲得氣象博士學(xué)位的查尼參加首次數(shù)值天氣預(yù)報(bào)試驗(yàn)，后者最終成為首次成

8、功的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的完成者之一，生動(dòng)地顯示了羅斯貝的發(fā)現(xiàn)和調(diào)動(dòng)人才的學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的能力。查尼和羅斯貝兩位學(xué)術(shù)大師就一直保持他們越來越深入的學(xué)術(shù)交流和個(gè)人友誼，也成為氣象學(xué)界的美談。1947年，帶著最新的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)理念和具體實(shí)施方案，在自己祖國的召喚下，羅斯貝回到了瑞典，任新成立的位于斯德哥爾摩的氣象研究所主任。羅斯貝在自己的國家全身心地投入到歐洲數(shù)值天氣預(yù)報(bào)實(shí)踐，為了更好地進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，他還經(jīng)常往返于歐美之間，和美國的同事取長補(bǔ)短。在歐洲他還創(chuàng)辦了起點(diǎn)很高的“Tellus”(大地)雜志。雖然這份雜志較多地刊載氣象方面的論文，但羅斯貝仍將其定義為地球物理學(xué)雜志。他這時(shí)已經(jīng)敏銳地感覺到，氣象科學(xué)要獲

9、得更大的突破要有更廣的視角和在多學(xué)科的框架之下才有可能。在這一點(diǎn)上，羅斯貝身體力行作出了表率。1952年羅斯貝在閱讀了一篇描述瑞典固定氮沉降的論文后，立刻計(jì)算出全球每年氮的沉降量達(dá)到5000噸。他致信論文的作者，提出這些氮來自何處,氮沉降的自然生物過程對(duì)森林、農(nóng)業(yè)的作用,以及人類的氮排放的重要性如何等問題。他還在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上，將“大氣中的氮循環(huán)”列作與“天氣預(yù)報(bào)”和“云物理”并列的第三議題，從而將空氣污染問題引入了氣象學(xué)研究。羅斯貝也將自己的研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)向包括了大氣化學(xué)的生物地球化學(xué)這一當(dāng)時(shí)還沒有多少內(nèi)容的新學(xué)科9。1957年，羅斯貝不幸去世。羅斯貝留給全世界氣象學(xué)家的永遠(yuǎn)創(chuàng)新的思想理念令人難

10、忘，就像很多用他的名字命名的氣象學(xué)概念一樣，會(huì)長時(shí)間留在人們的心中。二、羅斯貝與美國氣象教育的發(fā)端面對(duì)如前所述20世紀(jì)上半葉氣象科學(xué)的兩次突破，很多人會(huì)提出這樣的問題，即為什么世界氣象科學(xué)研究和應(yīng)用的中心會(huì)從20世紀(jì)初的西北歐洲迅速轉(zhuǎn)移到大蕭條過后和同樣參與了第二次世界大戰(zhàn)的美國？回答這個(gè)問題至少要部分涉及到那個(gè)時(shí)代美國大學(xué)氣象教育的迅速崛起，一些來自世界各國著名科學(xué)家個(gè)人的促進(jìn)作用不可忽視，其中羅斯貝的巨大貢獻(xiàn)對(duì)美國氣象教育的發(fā)展更加具有非凡的意義。21 首創(chuàng)美國大學(xué)氣象系羅斯貝剛剛來到的美國時(shí)，和歐洲氣象預(yù)報(bào)轟轟烈烈的理論和技術(shù)革新的情況不同，大洋彼岸的氣象預(yù)報(bào)仍然世襲19世紀(jì)簡單的外推方

11、法，新的理論和方法幾乎無人知曉，美國較為發(fā)達(dá)的地面和高空觀測網(wǎng)資料的真正價(jià)值并沒有在這時(shí)的預(yù)報(bào)服務(wù)中體現(xiàn)出來。盡管羅斯貝在準(zhǔn)備赴美期間就受到同事的懷疑，他仍然立志要在美國傳播和發(fā)展新的天氣預(yù)報(bào)理論和實(shí)踐。然而，來自美方的阻力在他動(dòng)身前就已經(jīng)感覺到了。他赴美的項(xiàng)目申請雖然是90個(gè)候選項(xiàng)目中被批準(zhǔn)的6項(xiàng)之一，但項(xiàng)目的名稱卻由原來的“氣旋鋒分析在美國的應(yīng)用研究”被模糊成了“動(dòng)力氣象研究”。1926年羅斯貝來到美國天氣局之后，果然感到了身懷絕技卻幾乎沒有在天氣預(yù)報(bào)第一線施展的可能。幸運(yùn)的是在天氣局他遇見了當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)美國海軍氣象服務(wù)的賴克爾德弗。這位后來在1938年出任美國天氣局局長并任職長達(dá)25年，比羅

12、斯貝大3歲的學(xué)者，是少數(shù)從一開始就關(guān)注挪威氣團(tuán)分析理論發(fā)展的美國當(dāng)?shù)貧庀髮W(xué)家之一。兩位一見如故的的年輕人除了開始頻繁地討論有關(guān)的理論問題，還達(dá)成了共識(shí)，即要使新的理論在美國氣象部門成為主流，還要從大學(xué)氣象基礎(chǔ)教育開始。于是賴克爾德弗通過安排海軍預(yù)報(bào)員在對(duì)天氣預(yù)報(bào)很感興趣的MIT航空系培訓(xùn)，幫助羅斯貝在1938-39年在MIT創(chuàng)辦了美國第一個(gè)大學(xué)氣象系（最開始屬于航空系，之后獨(dú)立成為氣象系），羅斯貝也成為第一位氣象專業(yè)的大學(xué)副教授和教授。與天氣局不同，在MIT明確地將氣旋理論的研究和拓展作為氣象專業(yè)教學(xué)和研究的主要內(nèi)容。大學(xué)里良好的學(xué)術(shù)氛圍，加上羅斯貝力邀的幾位觀點(diǎn)一致的美國同事加盟，使MIT氣

13、象系很快人才輩出。值得指出的是早期進(jìn)入MIT與羅斯貝合作的威利特(H C Willett)和拜爾斯(H R Byers)。威利特是羅斯貝剛到美國天氣局時(shí)認(rèn)識(shí)的一個(gè)很不起眼的年輕人，羅斯貝認(rèn)為他很有發(fā)展?jié)摿凸膭?lì)他到普林斯頓大學(xué)學(xué)習(xí)物理和數(shù)學(xué)，并著眼于預(yù)報(bào)問題的研究。他還安排威利特到Bergen學(xué)校進(jìn)修，系統(tǒng)學(xué)習(xí)新的天氣預(yù)報(bào)理論。當(dāng)羅斯貝在MIT邀請威利特加盟時(shí)，后者遭到了對(duì)氣旋理論不屑一顧，當(dāng)時(shí)的天氣局局長的堅(jiān)決反對(duì)，并威脅他一旦離開就沒有可能再回來。威利特懷著對(duì)羅斯貝個(gè)人的信任和對(duì)新預(yù)報(bào)理論的追求，毅然離開天氣局，降薪到MIT做助理教授（后來成為MIT的名譽(yù)教授）。拜爾斯在西海岸的航空氣象部

14、門工作，他是在做研究生論文時(shí)應(yīng)邀來到MIT和羅斯貝合作，拜爾斯也因此先于天氣局在美國航空氣象部門的天氣預(yù)報(bào)中引入了鋒和氣團(tuán)分析方法。拜爾斯畢業(yè)后來到天氣局當(dāng)預(yù)報(bào)員，由于新的天氣分析方法受到排擠，他帶領(lǐng)的分析預(yù)報(bào)小組只能遠(yuǎn)離主流預(yù)報(bào)人員，躲在預(yù)報(bào)中心大樓的角落里開展工作。但當(dāng)羅斯貝在MIT工作11年后再一次在芝加哥大學(xué)創(chuàng)建又一個(gè)氣象系時(shí)，拜爾斯成為羅斯貝最得力的助手和合作者。2.2 促進(jìn)美國氣象業(yè)務(wù)人員的培訓(xùn)羅斯貝1939年離開MIT來到華盛頓美國天氣局,任負(fù)責(zé)研究和教育的局長助理。先于他來到天氣局的拜爾斯告訴羅斯貝，直到此時(shí)挪威學(xué)派先進(jìn)的天氣分析理論仍然沒能在天氣局的業(yè)務(wù)中得到應(yīng)用，原因之一是

15、天氣局人員的素質(zhì)不夠。當(dāng)時(shí)不到200人的天氣局接受過各種高等教育的人員僅占27%，其中只有一半人的專業(yè)是理工科。分布在美國各地的1500到2000位觀測人員受到過正規(guī)氣象教育的人員更是寥寥無幾10。羅斯貝來到天氣局也是幸運(yùn)的，因?yàn)檫@時(shí)擔(dān)任局長的賴克爾德弗完全和他的前任們不同，他同樣推崇挪威學(xué)派先進(jìn)的天氣分析理論，在將這套理論引入天氣局業(yè)務(wù)方面，兩個(gè)人一拍即合。他們采取的一項(xiàng)重要措施就是大規(guī)模開展在職培訓(xùn)。他們還將天氣局里的優(yōu)秀人才送到這套理論在美國的落腳地，羅斯貝工作過的MIT進(jìn)修，以這種方式培養(yǎng)自己的培訓(xùn)教師。1939年9月，挪威學(xué)派的代表人物J皮葉克尼斯(V皮葉克尼斯之子)來到美國參加會(huì)議

16、并應(yīng)邀到一些大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，由于這時(shí)德國接管了挪威，滯留在美國的皮葉克尼斯在羅斯貝的積極推薦下，進(jìn)入加洲大學(xué)洛杉磯分校，并以他為主建立了美國第4個(gè)大學(xué)氣象系（當(dāng)時(shí)除羅斯貝最早創(chuàng)建的MIT氣象系外，分別在加洲理工大學(xué)和紐約大學(xué)設(shè)有氣象系）。羅斯貝在天氣局工作不久就發(fā)現(xiàn)，已有的大學(xué)氣象系都集中在較為發(fā)達(dá)的美國東西海岸，而廣大的中西部則是一片空白。然而羅斯貝最關(guān)心的許多大尺度風(fēng)暴正是在經(jīng)過這片土地時(shí)發(fā)展壯大的。在中西部適當(dāng)?shù)牡胤綉?yīng)該再辦一個(gè)大學(xué)氣象系為氣象部門培養(yǎng)人才的想法很快在羅斯貝的腦子里形成。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)想法，羅斯貝認(rèn)為在美國當(dāng)時(shí)的5個(gè)區(qū)域預(yù)報(bào)中心華盛頓、芝加哥、新奧爾良、丹佛和舊金山中，芝

17、加哥是最佳的選擇。于是在1939年底天氣局?jǐn)U大在職培訓(xùn)時(shí)，羅斯貝先將位于芝加哥的區(qū)域預(yù)報(bào)中心也作為一個(gè)培訓(xùn)地，拜爾斯欣然前往擔(dān)任培訓(xùn)中心的助理。這一舉措不僅方便了非沿海地區(qū)預(yù)報(bào)員的培訓(xùn)，更大大增強(qiáng)了芝加哥城市的氣象氛圍。23 再創(chuàng)芝加哥大學(xué)氣象系在芝加哥創(chuàng)建大學(xué)氣象系，羅斯貝看中了芝加哥大學(xué)。為了和芝加哥大學(xué)取得聯(lián)系，羅斯貝至信MIT校長提出建議，后經(jīng)多方努力使開始掛靠在芝加哥大學(xué)物理系的氣象研究所在1940年10月1日正式成立11。羅斯貝出任研究所，后來在1943年轉(zhuǎn)為獨(dú)立的氣象系的主任，拜爾斯任執(zhí)行秘書，承擔(dān)了主要的管理工作。羅斯貝再次網(wǎng)羅了一批思想先進(jìn)又很有功力的氣象研究人員加盟，他還請

18、來了農(nóng)業(yè)部的兩位統(tǒng)計(jì)專家從事長期預(yù)報(bào)研究。新成立的芝加哥大學(xué)氣象系的3個(gè)目標(biāo)是：1）促進(jìn)對(duì)地球大氣的了解；2）講授氣象原理；3）氣象職業(yè)培訓(xùn)。而新的氣象系的起步是從第3個(gè)目標(biāo)開始的。氣象系成立當(dāng)年就有15位來自天氣局和民航的15位學(xué)員入學(xué)，他們每人每年350美元的培訓(xùn)費(fèi)也是氣象系的第一筆收入。學(xué)員的數(shù)量在轉(zhuǎn)年的1941年就增加到36人，生源單位也擴(kuò)大到了包括海軍和空軍的氣象部門。由于在氣象培訓(xùn)上的業(yè)績顯著，在美國即將卷入二次世界大戰(zhàn)，總統(tǒng)羅斯福對(duì)外號(hào)稱建立擁有5萬架戰(zhàn)斗機(jī)的強(qiáng)大空軍的政治背景下，羅斯貝出任大學(xué)氣象委員會(huì)的主席，統(tǒng)管當(dāng)時(shí)設(shè)在5所大學(xué)里的氣象系的氣象培訓(xùn)任務(wù)，目標(biāo)是培養(yǎng)軍方需要的1

19、0萬氣象人員。從1941年到1945年戰(zhàn)爭結(jié)束，芝加哥大學(xué)一共開展了7期培訓(xùn)，學(xué)員達(dá)到1700人，培訓(xùn)周期因戰(zhàn)爭急需人才也從2年縮減至9個(gè)月，在校培訓(xùn)學(xué)員最多時(shí)，一個(gè)班達(dá)500人。4年里5所大學(xué)以每年2000人次，總計(jì)達(dá)8000人次的速度向戰(zhàn)場輸送必須的氣象人員。這些經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)員在戰(zhàn)場上發(fā)揮了應(yīng)有的作用，戰(zhàn)后當(dāng)氣象專業(yè)人員大量縮減時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)仍保留在氣象部門的以在芝加哥大學(xué)接受過培訓(xùn)的人員居多。另外，更多地是一種學(xué)術(shù)榮譽(yù)的美國氣象學(xué)會(huì)歷屆主席中，竟有15位是來自芝加哥大學(xué)的教師和學(xué)生。很多出自該校的學(xué)生后來成為美國大型氣象研究項(xiàng)目的首席員研究員。從戰(zhàn)后的1945年到1952年，羅斯貝在芝加哥

20、大學(xué)共培養(yǎng)了12位博士研究生，他們幾乎都成為了出色的氣象科學(xué)巨匠。這一切都印證了羅斯貝在戰(zhàn)后談到芝加哥大學(xué)氣象系時(shí)的自豪：芝加哥大學(xué)果斷決定建立氣象系，不僅讓學(xué)校美名遠(yuǎn)揚(yáng)，也造就了美國氣象事業(yè)的輝煌無比。我們無疑是氣象領(lǐng)域中的領(lǐng)跑者。羅斯貝是在美國天氣局任局長助理時(shí)著手創(chuàng)建芝加哥大學(xué)氣象系的，這也使該系從一開始就和美國的氣象業(yè)務(wù)有著最緊密的聯(lián)系。而當(dāng)時(shí)其他大學(xué)則不然，如MIT氣象系的學(xué)生有90%以上進(jìn)入軍方，而加州理工大學(xué)氣象系與美國工業(yè)界聯(lián)系更多。芝加哥大學(xué)氣象系的這一獨(dú)特優(yōu)勢，以及羅斯貝的個(gè)人貢獻(xiàn)使得戰(zhàn)后她成為世界上最聞名的氣象研究中心，一些人還稱之為芝加哥學(xué)派。羅斯貝在芝加哥大學(xué)的7年，

21、也是他在返回祖國前在美國的最后7年，不僅為美國的大學(xué)教育，也為美國氣象事業(yè)和氣象科學(xué)的整體發(fā)展都做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。三、羅斯貝的為師之道羅斯貝從1920年代中期來到美國到1947年返回瑞典，除了累計(jì)在美國天氣局工作了3-4年以外，其他長達(dá)近20年的時(shí)間里分別在MIT和芝加哥大學(xué)任教。培養(yǎng)氣象人才，包括氣象職業(yè)培訓(xùn)和向氣象專業(yè)研究生傳授氣象科學(xué)新理念，是羅斯貝一生對(duì)氣象事業(yè)巨大貢獻(xiàn)的重要組成部分。羅斯貝名下的博士研究生在MIT、芝加哥大學(xué)和后來在斯德哥爾摩大學(xué)分別有6、12和5名。羅斯貝以他超人的能力和創(chuàng)造力，在20世紀(jì)上半葉給氣象科學(xué)帶來了輝煌，也通過眾多直接受益于他的學(xué)術(shù)思想和行為準(zhǔn)則的學(xué)

22、生和同事，將其寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)傳給了下一代。羅斯貝興趣廣泛，除了對(duì)科學(xué)的熱愛并將其作為自己一生的職業(yè)，他還對(duì)宗教頗有研究。他的一項(xiàng)很特殊的嗜好是研究蘭花。羅斯貝試圖完整地收集斯堪的納維亞半島上已知的野生蘭花并用照相機(jī)拍攝下來。他的兒子Stig是一位攝影師，經(jīng)常隨羅斯貝和他的幾個(gè)學(xué)生到哥特蘭島搜索新的蘭花物種。羅斯貝還沉迷于歷史，他的很多學(xué)生都有和他一起訪問廢墟和著名城堡的經(jīng)歷。在那里羅斯貝會(huì)回顧過去自然和人類以及不同民族文明之間的抗?fàn)?。?duì)自然和人類歷史的熱愛，造就了羅斯貝性格外向、樂于結(jié)交朋友和積極向上的秉性。他是一個(gè)眾人皆知的工作狂，一般都是早上5-6點(diǎn)鐘起床，最早來到辦公室投入工作。工作中遇

23、到難題，他習(xí)慣于邀請同事到他的家里推導(dǎo)公式，商討理論問題一直到午夜。每到周末或節(jié)假日，他的家中又總是聚集了更多的人，他的很多學(xué)生和同事都習(xí)慣于利用這樣的家中聚會(huì)，與導(dǎo)師一起在更為寬松的氣氛里討論和爭論各種學(xué)術(shù)問題。羅斯貝一生中有很多時(shí)間是在講臺(tái)前度過的。和他永不休止的探索精神相符合，羅斯貝的學(xué)生們在聽過他的課后，一個(gè)最為突出的感覺是一致的，即羅斯貝在講臺(tái)前似乎總是在發(fā)現(xiàn)什么新的東西。這種探求的課堂氣氛會(huì)感染每一位聽課人，使他們加入到探索的行列中。羅斯貝在1952年寫給查尼的信中，談到他的課堂教學(xué)時(shí)寫到：“有時(shí)我會(huì)自覺或不自覺地讓學(xué)生自己思考一些問題。如果你總是灌輸一些完美無暇的大論，你就無法讓

24、你的學(xué)生成為獨(dú)立的思考者”。讓學(xué)生成為獨(dú)立的思考者也是吸引優(yōu)秀人才從事氣象科學(xué)這一典型的應(yīng)用學(xué)科研究的重要手段。后來成為著名氣象學(xué)家的湯普森在回憶他加入氣象研究隊(duì)伍的起因時(shí)，充滿了對(duì)羅斯貝個(gè)人魅力的崇拜。1942年，在伊利諾斯大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)的湯普森在校園里很隨意地聽了一場由羅斯貝作的關(guān)于大氣環(huán)流的學(xué)術(shù)講座。時(shí)間不長的演講讓他相信氣象是物理學(xué)中最吸引人和最有挑戰(zhàn)性的分支。第二天他就來到學(xué)校圖書館查找氣象方面的資料。但由于該校沒有氣象專業(yè)，氣象類的圖書很少。當(dāng)他聽說羅斯貝所在的芝加哥大學(xué)設(shè)有氣象系時(shí)，就找到羅斯貝進(jìn)一步了解了有關(guān)情況，在當(dāng)年9月就毫不猶豫地轉(zhuǎn)入芝加哥大學(xué)氣象系學(xué)習(xí)。羅斯貝在引領(lǐng)他的

25、20多位博士研究生和一部分同事開展氣象科學(xué)研究時(shí)，強(qiáng)調(diào)獨(dú)立性與他的課堂教學(xué)風(fēng)格如出一轍，并且因?yàn)檠芯可鷮W(xué)習(xí)應(yīng)具有更多的創(chuàng)新性而有過之。這至少在當(dāng)時(shí)對(duì)羅斯貝擔(dān)任博士生導(dǎo)師的方法出現(xiàn)毀譽(yù)參半的評(píng)價(jià)。羅斯貝作博士生導(dǎo)師遵循的原則中，引來最多非議的是他鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自己的優(yōu)勢作論文選題，羅斯貝作為導(dǎo)師從不建議，更不會(huì)代為確定研究題目。這種做法，當(dāng)時(shí)在美國大學(xué)里還是很另類的，至少在芝加哥大學(xué)只有氣象系的羅斯貝如此。雖然羅斯貝的這種做法即使在今天也是一個(gè)見仁見智的問題，但能在羅斯貝名下完成博士學(xué)業(yè)的學(xué)生肯定在以后的研究中具有更強(qiáng)的自信心和獨(dú)立開展工作的優(yōu)勢。這些學(xué)生，包括曾經(jīng)抱怨過羅斯貝這一做法的學(xué)生都承認(rèn)

26、，雖然在他們博士研究后期導(dǎo)師給予的幫助較少，甚至很難見到每天繁忙無比的先生，但在開始著手論文準(zhǔn)備時(shí)，羅斯貝對(duì)他們?nèi)轿粴庀髮W(xué)理論和實(shí)際研究能力的培養(yǎng)是最成功和投入了最多的時(shí)間和精力。尤其是他們從導(dǎo)師身上感覺到的對(duì)氣象研究的熱情，具有無限的感召力?！翱照劜蝗鐚?shí)驗(yàn)”這句常掛在嘴邊的口頭禪也是羅斯貝作為導(dǎo)師的行為準(zhǔn)則之一。羅斯貝在學(xué)生們完成了基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后，很少在辦公室里單獨(dú)輔導(dǎo)他們開始論文的準(zhǔn)備，而是和他們一起在每天的天氣圖前展開討論。這種討論每天下午4時(shí)準(zhǔn)時(shí)開始，有時(shí)會(huì)一直持續(xù)到很晚。天氣圖前的討論是熱烈的，有時(shí)會(huì)讓人無法分清誰是教師誰是學(xué)生。平等的氣氛，學(xué)生們會(huì)很快切身感覺到的實(shí)際天氣演變結(jié)果，

27、很多都包含在導(dǎo)師看似不經(jīng)意的一句提醒中，而這幾句精辟的話往往反映了大氣運(yùn)動(dòng)最基本規(guī)律的真知灼見，會(huì)讓所有的同學(xué)思路大開。這個(gè)時(shí)候往往博士論文的選題已經(jīng)不再是負(fù)擔(dān)，滿腔熱情和全身心地投入下一步的研究中去，已經(jīng)成為他們自然而然的選擇。另外，在討論中學(xué)生們看似幼稚的問題也幫助羅斯貝完成了一篇又一篇重要的研究論文。羅斯貝作為一位令人仰慕的學(xué)者，他的迷人之處就在于能讓每一個(gè)和他有過接觸的人都受到深刻和持久的激勵(lì)。二戰(zhàn)期間羅斯貝在芝加哥大學(xué)培訓(xùn)的學(xué)員中在戰(zhàn)后有更高比例的人繼續(xù)從事氣象工作就是這種激勵(lì)的結(jié)果。沒有按照正規(guī)的程序當(dāng)過他的學(xué)生卻被認(rèn)為是羅斯貝最著名學(xué)生的切尼，在1957年羅斯貝不幸去世時(shí)說道：“

28、沒有了羅斯貝，我的世界也暗淡了”，這句話代表了一代氣象工作者的心聲。羅斯貝在為美國氣象教育作出巨大貢獻(xiàn)的過程中，還有一段中國情結(jié)。他的兩位來自中國的博士生葉篤正（1948年）和謝義炳（1949年）成為了中國現(xiàn)代氣象事業(yè)的開創(chuàng)者。他們的博士研究論文的題目分別是“論大氣中的能量耗散”和“美國冷渦旋個(gè)例研究”，均為當(dāng)時(shí)最前沿的研究課題。他們對(duì)這位成就了他們事業(yè)的導(dǎo)師始終懷有無限的感懷之情。1991年，謝義炳先生在寫給友人的信中談到羅斯貝對(duì)他一生事業(yè)的影響12：“1940年我在MIT讀大學(xué)的最后一年閱讀了羅斯貝的系列論文。雖然還不能徹底明白，但知道能到他手下工作仍然感到很興奮。1946年9月，我來到芝加哥大學(xué)做羅斯貝的博士生，他給我的印象是，羅斯貝不僅是一位科學(xué)家