中国海洋大学师者文圣常:耕海踏浪谱华章(2)
乘风破浪立新谱
自1953年至今,文圣常一直生活工作在青岛。60余年来,在风景如画的中国海洋大学校园里,在国家和学校以及社会各界的支持与关心下,他潜心于海浪研究和人才培养,并与团队成员一起在海浪学研究领域劈波斩浪、奋勇前行,取得了一系列举世瞩目的成就。
20世纪50年代中期,国际上存在两种比较盛行的海浪研究方法——“能量平衡法”和“谱法”,但这两种方法只限于海浪在充分成长状态下的海浪频谱的内容,没有考虑海浪成长过程中的谱型形式。文圣常在充分学习借鉴这两种方法的基础上,结合自己的研究和思考,导出了可用以描述风浪成长全过程的普遍风浪谱,并撰写了“普遍风浪谱及其应用”一文。此外,在涌浪的研究中,文圣常基于涡动和绕射的作用,提出了涌浪谱的计算方法,在“涌浪谱”文章中他还考虑了台风区的圆形特点,并给出了对应的计算方法。
在我国著名地球物理学家赵九章和赫崇本两位教授的联名推荐下,这两项成果在当时的《中国科学》杂志上用英文发表。20世纪60年代初期又被译成俄文,在苏联著名海洋学家克累洛夫编著的《风浪》论文集中的风浪谱部分全文刊出,并在当年有关国际海洋科学进展评论中列为重要研究成果。
文圣常在20世纪50年代末研究的基础上,采用解析的方法导出了风浪频谱和方向谱,并通过在谱形中引入一个参量“尖度因子”,推导出了理论形式的风浪频谱。这种“理论风浪谱”既适用于深海,也可应用于浅水区,能够对风浪随风速、风时、风区和水域的变化进行比较系统的描述,即用有效的参量描述谱形。这一成果很快在我国海浪预报业务中得到应用,并获得“国家自然科学奖”和“国家教委科技进步奖”。
耕海预浪防灾害
20世纪50年代末至60年代中期,文圣常的研究更多的侧重于理论方法层面。20世纪60年代中期,文圣常开始思考如何将海浪理论成果转化为现实生产力,为国民经济发展服务,使其产生一定的社会和经济效益。
20世纪80年代末、90年代初,文圣常又承担了国家重大科技攻关项目中的海浪数值预报方法研究课题,针对海浪数值预报国外通行方法中存在的困难,文圣常提出了一种新型混合型海浪数值预报模式。这一成果获得了国家“七五”“八五”科技攻关重大成果奖、联合国技术信息促进系统中国国家分部“发明创新科技之星奖”、国家教委科技进步一等奖和国家科技进步三等奖,文圣常本人也被授予“七五有突出贡献者”和“八五先进个人”等荣誉称号。经国务院批准,文圣常自1990年7月起终生享受政府特殊津贴,并于1993年当选中国科学院院士。