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科學網—夏天剛過，冬天就已到
人們常常有這樣的感受：夏天剛剛過去，冬天就已經來到，而春秋總是匆匆而過。這並不是我們感官的錯覺，而是大氣環流季節性突變的反映。
最早對大氣環流季節突變的系統研究是由中國科學院大氣所的葉篤正、陶詩言和李麥村三位先生做出的。由於太陽輻射的季節變化是緩變的，這種突變現象很難用線性的理論來解釋。難能可貴的是，葉、陶、李三位先生當時就對其機理作出瞭正確的猜想，並提出瞭用於驗證其猜想的實驗（模式）研究。
出人意料的是，他們的猜想要在整整半個世紀以後，才由來自大洋彼岸的年輕理論傢和他的助手證實，而台北靜電油煙機租賃後者並不知道三位先生半個世紀前的建議。
近日，筆者和美國加州理工學院教授Tapio Schneider為《大氣科學進展》紀念葉篤正先生百年誕辰專刊合作撰寫瞭綜述《大氣環流季節突變 演化中的視角》，講述瞭這一大氣環流季節突變的相似理論觀點在跨越瞭半個世紀後的對話。而這歷史的回聲，充分說明瞭葉篤正先生對這一大氣環流重要現象的理論認識領先於他所處的時代整整幾十年。
1957年7月，為慶祝現代氣象學和海洋學的開拓者羅斯貝即將到來的六十壽辰，他的同事和朋友們邀請瞭當時國際上最負盛名的氣象台中靜電機出租學傢和海洋學傢，準備出版專集以回顧羅斯貝的科學貢獻；但一個月後羅斯貝的驟然離世讓這本專集變成瞭永久的羅斯貝紀念專集，這就是於1959年出版的《運動中的大氣和海洋》一書。
在這本書裡，來自中國科學院的葉篤正、陶詩言和李麥村首次向世界的同行們介紹瞭他們關於大氣環流季節突變的最新成果。這篇文章作為葉篤正的經典之一，在中國廣為人知。
由於其理論上的挑戰性，大氣環流的季節突變在以後數十年裡一直吸引一流的理論傢，比如中科院大氣物理研究所研究員曾慶存和吳國雄都曾就此發表過論文。
盡管如此，我們很難說對相關的機理已經瞭解得比較清楚。這是因為有很多的因素都可能對大氣環流的季節突變產生影響，而單純的觀測或非理想化的數值實驗很難對這些因素的作用作出明確的分離。
直到2008年，Nature Geoscience雜志發表瞭來自美國加州理工學院的博士後Simona Bordoni及其合作導師Tapio Schneider的論文Monsoons as eddy-mediated regime transitions of the tropical overturning circulation。
該文首次提出瞭在理想化的沒有下墊面非均勻性（比如海陸差異或者大地形的存在）條件下，隻要改變下墊面的熱慣性就足以產生季風及其季節突變現象。在此基礎上，他們指出季節突變現象本身並不依賴於上述下墊面的非均一性，而主要是由於環流內部的反饋，尤其是來自中緯度的大尺度渦旋和平均的緯向環流，以及熱帶的經圈翻轉環流之間的相互作用和反饋導致的。這一研究的意義在於通過采用理想化的緯向均勻的模式大氣和海洋設置，有效地隔離出瞭對造成季風和大氣環流季節突變的本質性因素和非本質的調節性因素，從而為對這些現象的進一步認識開辟瞭道路。
有意思的是，Bordoni和Schneider並沒有意識到中國三位科學傢的文章的存在，所以也就沒有可能認識到他們所采用的模式實驗方法幾乎完全和葉篤正、陶詩言和李麥村文中為機理研究所提議的實驗一樣，這其中包括均一的下墊面條件。而且他們在對可能機理的猜測中，指出在太陽輻射強迫的季節緩變性條件下大氣環流季節突變的廣泛存在，說明很可能是由於某種環流內部的 不穩定機制 導致瞭季節突變的發生。顯然這種環流型的 不穩定性 和Bordoni和Schneider所說的環流的（正）反饋也是相符合的，雖然葉篤正等先生的工作由於時代條件限制還隻是一個猜想，而五十年後的數值實驗已經可以為理論提供定量的分析基礎。
前兩年，在一次小型學術會議上，筆者遂向Tapio Sc靜電油煙機出租hneider介紹瞭葉篤正等先生1959年的工作，並把文章掃描給瞭他。遺憾的是，當時葉篤正已經住院多時並於四個月後離世。
這無意間產生的跨越瞭半個世紀的對話和歷史的回聲，何嘗不是世間的 最美和聲 ？而其餘音，指向迄今闕如的大氣環流的統一理論。誰又能擔保葉篤正先生等（1959）和Bordoni、Schneider（2008）的觀點不會在以後的日子裡，產生更大的歷史的回聲呢？
（http：//blog.sciencenet.cn/u/jlusysu）
《中國科學報》 (2017-10-13 第2版 博客)
人們常常有這樣的感受：夏天剛剛過去，冬天就已經來到，而春秋總是匆匆而過。這並不是我們感官的錯覺，而是大氣環流季節性突變的反映。
最早對大氣環流季節突變的系統研究是由中國科學院大氣所的葉篤正、陶詩言和李麥村三位先生做出的。由於太陽輻射的季節變化是緩變的，這種突變現象很難用線性的理論來解釋。難能可貴的是，葉、陶、李三位先生當時就對其機理作出瞭正確的猜想，並提出瞭用於驗證其猜想的實驗（模式）研究。
出人意料的是，他們的猜想要在整整半個世紀以後，才由來自大洋彼岸的年輕理論傢和他的助手證實，而台北靜電油煙機租賃後者並不知道三位先生半個世紀前的建議。
近日，筆者和美國加州理工學院教授Tapio Schneider為《大氣科學進展》紀念葉篤正先生百年誕辰專刊合作撰寫瞭綜述《大氣環流季節突變 演化中的視角》，講述瞭這一大氣環流季節突變的相似理論觀點在跨越瞭半個世紀後的對話。而這歷史的回聲，充分說明瞭葉篤正先生對這一大氣環流重要現象的理論認識領先於他所處的時代整整幾十年。
1957年7月，為慶祝現代氣象學和海洋學的開拓者羅斯貝即將到來的六十壽辰，他的同事和朋友們邀請瞭當時國際上最負盛名的氣象台中靜電機出租學傢和海洋學傢，準備出版專集以回顧羅斯貝的科學貢獻；但一個月後羅斯貝的驟然離世讓這本專集變成瞭永久的羅斯貝紀念專集，這就是於1959年出版的《運動中的大氣和海洋》一書。
在這本書裡，來自中國科學院的葉篤正、陶詩言和李麥村首次向世界的同行們介紹瞭他們關於大氣環流季節突變的最新成果。這篇文章作為葉篤正的經典之一，在中國廣為人知。
由於其理論上的挑戰性，大氣環流的季節突變在以後數十年裡一直吸引一流的理論傢，比如中科院大氣物理研究所研究員曾慶存和吳國雄都曾就此發表過論文。
盡管如此，我們很難說對相關的機理已經瞭解得比較清楚。這是因為有很多的因素都可能對大氣環流的季節突變產生影響，而單純的觀測或非理想化的數值實驗很難對這些因素的作用作出明確的分離。
直到2008年，Nature Geoscience雜志發表瞭來自美國加州理工學院的博士後Simona Bordoni及其合作導師Tapio Schneider的論文Monsoons as eddy-mediated regime transitions of the tropical overturning circulation。
該文首次提出瞭在理想化的沒有下墊面非均勻性（比如海陸差異或者大地形的存在）條件下，隻要改變下墊面的熱慣性就足以產生季風及其季節突變現象。在此基礎上，他們指出季節突變現象本身並不依賴於上述下墊面的非均一性，而主要是由於環流內部的反饋，尤其是來自中緯度的大尺度渦旋和平均的緯向環流，以及熱帶的經圈翻轉環流之間的相互作用和反饋導致的。這一研究的意義在於通過采用理想化的緯向均勻的模式大氣和海洋設置，有效地隔離出瞭對造成季風和大氣環流季節突變的本質性因素和非本質的調節性因素，從而為對這些現象的進一步認識開辟瞭道路。
有意思的是，Bordoni和Schneider並沒有意識到中國三位科學傢的文章的存在，所以也就沒有可能認識到他們所采用的模式實驗方法幾乎完全和葉篤正、陶詩言和李麥村文中為機理研究所提議的實驗一樣，這其中包括均一的下墊面條件。而且他們在對可能機理的猜測中，指出在太陽輻射強迫的季節緩變性條件下大氣環流季節突變的廣泛存在，說明很可能是由於某種環流內部的 不穩定機制 導致瞭季節突變的發生。顯然這種環流型的 不穩定性 和Bordoni和Schneider所說的環流的（正）反饋也是相符合的，雖然葉篤正等先生的工作由於時代條件限制還隻是一個猜想，而五十年後的數值實驗已經可以為理論提供定量的分析基礎。
前兩年，在一次小型學術會議上，筆者遂向Tapio Sc靜電油煙機出租hneider介紹瞭葉篤正等先生1959年的工作，並把文章掃描給瞭他。遺憾的是，當時葉篤正已經住院多時並於四個月後離世。
這無意間產生的跨越瞭半個世紀的對話和歷史的回聲，何嘗不是世間的 最美和聲 ？而其餘音，指向迄今闕如的大氣環流的統一理論。誰又能擔保葉篤正先生等（1959）和Bordoni、Schneider（2008）的觀點不會在以後的日子裡，產生更大的歷史的回聲呢？
（http：//blog.sciencenet.cn/u/jlusysu）
《中國科學報》 (2017-10-13 第2版 博客)
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