他是院士中最有诗歌情怀的，他说，“枯燥无味的学问不是好学问”。

科学是理性的，艺术是感性的，但他却说二者是不可分离的，“做学问也是讲究美的，写诗虽受心血来潮的灵感冲动所引起，但其意境或其形象的演变与发展过程以及其表达，则是理性思维的范畴”。

他，就是中科院院士、第61届国际气象组织奖获得者曾庆存。今天，做着科学研究的他，还在酝酿着自己第三本诗集的出版。

2019年3月22日，曾庆存在世界气象日来临之前，给200余名中小学生作科普报告《大气科学的前身、现代与未来》，为学生们讲述天气预报的发展历史与未来。

作为国际上全面推进大气科学和地球流体力学发展并使之成为现代先进学科的关键人物之一，曾庆存融通地球科学和数理科学，贯通大气科学和地球流体力学各分支，在动力学基础理论、高性能计算、大气遥感、数值天气预报、气候和环境预测与调控等都有奠基性和开创性的杰出成就和卓越贡献，在国际享有崇高声誉……这样的科学大家面对学生们略显稚嫩的提问，回答却颇为耐心。要知道，曾庆存今年已经84岁了。夹杂着浓厚广东口音的他对学生们说：“科学的大道确实不平坦，只有勇敢、坚毅，才能永远前进，攀上顶峰。同学们要认真学习，发挥中华民族刻苦钻研、善于思考的优良精神，将来为中国科学事业的发展作出贡献。”

“小时候家贫如洗，拍壁无尘”

1935年5月，曾庆存出生在广东省阳江县一个贫困的农民家庭。在他的《院士自述》一文中有这样一段话：“小时候家贫如洗，拍壁无尘。双亲率领我们这些孩子力耕垅亩，只能过着朝望晚米的生活。深夜劳动归来，皓月当空，在门前摆开小桌，一家人喝着月照有影的稀粥——这就是美好的晚餐了。”

谈到自己的启蒙老师，曾庆存回答说毫无疑问是自己的父亲。虽然家贫，但父亲却始终勤勤恳恳、与邻为善，母亲也是恭良勤俭，悉心照顾曾家兄弟姐妹。一日，父亲去往城里挑肥，偶遇小学校长。校长见曾父虽为农民，举手投足之间却透露着一股文雅浩然之气，遂上前交谈。

“谈话中校长了解到父亲有两个适龄读书的兒子，嘱咐父亲一定要让孩子读书。”曾庆存说，其实父亲自己也非常向往课堂，无奈没有机会。听了校长的话之后，父亲决心一定要让兄弟俩读书。自此，曾庆存便跟在哥哥身后，日日往返于田野学堂，因为知道机会来之不易，兄弟俩都倍加珍惜。一边劳动、一边读书，本来觉得能考上中学便是幸运之事的曾庆存，从没想到自己有朝一日会在大学深造，并且将科研作为自己一生奋斗的事业。

“我永远怀念着我的双亲、兄长和儿时的老师。没有他们的抚养、栽培和教育，我是不可能成长的。对于他们，我常有负债的心情，总希望能在他们在世时报答万一。可是时不我待，我的双亲、兄长和绝大部分儿时老师都已辞世，想报答已无时日了。每想到这里，追悔莫及，悲不能已，只有默默鞭策自己，一生都不要辜负他们的辛劳。”曾庆存说。

1952年，国家经济全面恢复，政府重视和扩大高校招生，曾庆存响应政府号召，报考了北京大学物理系，后服从组织分配学习气象专业。当时气象科学还处在半理论半经验阶段，国际上的天气预报刚从定性向客观定量化起步。即将毕业的曾庆存到中央气象台实习时，看到气象员们废寝忘食地守候在天气图旁，分析判断，发布天气预报，但由于缺少精确的计算，相当多的分析判断还是凭借经验。这样的一幕让他想去钻研数值天气预报理论方法，从而提高天气预报的准确性，增加人们战胜自然灾害的能力。

首位成功用原始方程作数值天气预报

大学毕业之后，曾庆存通过国家考试被选派赴苏联科学院作研究生，师从气象学大师基别尔。到了苏联之后，曾庆存是极其认真和刻苦的。

“我学习大气科学，没有数学是不行的，所以当时我就坐地铁到莫斯科大学听数学课，有时还到别的地方去听课、听讲座、听报告，那时候凡是和大气方面有关联的，我都不会错过。”曾庆存回忆道。

考试结束之后，导师领着曾庆存做论文。他选择的是从事应用斜压大气动力学原始方程做数值天气预告的研究，这在当时是非常难的题目，他的导师当时也在研究，开展了一半，尚未成功。

要知道，20世纪初科学界开始提出用描述大气运动的原始方程组作定量天气预报的构思，但方程组非常复杂，无法直接求解。后来科学家提出把求解微分方程变成算术运算，创造出“数值求解”法，但由于未认识到大气动力过程的多尺度性，无法区分天气系统演变的主因，尝试失败。到了1950年，针对主导天气运动的大尺度涡旋，采用二维正压涡度方程进行预报，但方程高度简化，准确度低，也无法直接预报描述大气运动的其它变量，如风场、降水场和比湿等，不能应用于实际天气预报业务。1960年前后，世界上为了使数值天气预报能应用到实际中去，开始转向对原始方程的研究，以寻求突破。

曾庆存说：“真的是非常困难，从理论上说，欧美的研究并不是真正从大气动力学入手的，而是从计算机入手，把数据输入计算机进行计算，但算出来的结果却很乱。当时苏联电子计算机比欧美小很多，只有2048个单元，原始方程变量需要计算的特别多，比如温度、气压、湿度、风向、风速……我要把这些变量全部放在一个单元，我的办法就是从气象分析和大气运动规律着手。大气运动是多种尺度的运动，是可分的，大气运动的快慢过程的计算方法可以是不一样的。我必须找到方法，让快的过程有一种算法，慢的过程有另外的算法，而两者又要能够联合。”

经过前期的阅读、思考和探索，曾庆存最后只用了很少的计算机机时就把论文做完了，他在1961年提出了“半隐式差分法”，在世界上最早成功地实现了运用原始方程进行实际的天气数值预报。由他首创的半隐式差分法，至今仍被广泛应用。当今世界各国数值天气预报都是基于斜压原始方程组的计算，曾庆存在这个过程中作出了奠基性和引领性贡献。

在苏联留学时，曾庆存立志要攀登世界大气科学的顶峰，曾赋《自励》一诗以表心志：“温室栽培二十年，雄心初立志驱前。男儿若个真英俊，攀上珠峰踏北边。”

1961年，曾庆存毕业回国。那一刻，他就决心不辜负国家的多年培养，要在大气科学领域走出中国的路。被分配到中国科学院工作的他感到浑身都是力量，埋头潜心于研究，但苦于没有使用电子计算机的条件，就集中注意力研究大气和地球流体力学的基本理论问题，以及数值天气预报进一步发展中要解决的理论问题。这在当时看来十分抽象和“脱离实际”，但后来证明这对数值预报进一步的发展是十分必要和极为重要的，也为他打好了学术发展的基础。

填补卫星遥感定量理论研究空白

1970年，曾庆存又一次服从国家发展需要，离开了原来的研究工作，被紧急调到当时在国际上兴起、中国尚是空白、他又完全陌生的卫星气象和大气遥感研究工作。

当时美国和苏联已经有了气象卫星，但还处于初级阶段，主要是拍摄获取云图等观测材料以及测量地面温度和射出短波和长波辐射做辐射平衡研究，对于遥感大气温湿垂直分布等数值天气预报所需的基本资料的定量遥感问题只有模糊的认识。

曾庆存说：“我查遍了所有可能获得的文献，发现有些基本不可行，有些虽然可行但是因为做了错误的处理，也变得不可行，于是我提出了‘最佳信息层’概念和具体数学表达形式。我把许多遥感问题统一成为理论，即可得到每种遥感方法对应其各自的‘遥感方程’，于是易于分析其可用性、局限性、甚至不可用性，以及按仪器的精度推出‘反演’被遥感变量的精度……”

繁重的工作使曾庆存积劳成疾，他虽经常生病，但仍坚持工作。结合完成的具体工作任务，他写成了一部长达30万字的《大气红外遥感原理》。这是当时国际上第一本系统讲述卫星遥感定量理论的专著。书中系统地把各种具体的遥感问题统一为分析“遥感方程”的数学物理方法问题，例如提出的最佳信息层等概念和方法，清楚地说明了测湿和测温问题的原则差别，澄清了国际上当时的模糊和错误观念，为选择遥感通道提供了合理的原则；并提出求解“遥感方程”的有效的“反演算法”。这些理论直到现在，都在中国和世界气象卫星工程和遥感资料分析中得到广泛应用。

此后，曾庆存重新回到大气动力学研究领域，花了五年时间，在1979年写成了《数值天气预报的数学物理基础》第一卷。这部长达80万字的大气动力学和数值天气预报理论专著，将数学、力学和气象学有机地结合起来，被中国科学院列为重大研究成果。日本学者评述：“这是非常必要的，是世界上第一本这方面的著作，是气象理论化的代表作。”后来美国著名气象学家Kihara评介“曾的書代表了气象学理论化的完成”。另一著名学者J. Smagorinsky指出：“这卷书的出版对发展动力学气象学文献有突出贡献，将立于世界优秀名著之林。”

鉴于其研究成果突出，1980年，45岁的曾庆存被选为中国科学院学部委员（院士），成为当时最年轻的学部委员之一。

1980年底，作为高级访问学者，曾庆存来到美国普林斯顿大学。在此期间，他对大气动力学基础理论进一步研究的成果，以及访问美国各地30多所大学或研究单位所作的几十次学术报告，引起了国外学者的高度重视。

“解读地球”，壮心不已

天气预报和每个人的生活都息息相关，大众关心的是未来几天的天气，以做好生活和日程上的统筹安排。而预测未来一个月、一个季度、一年，甚至几年、几十年气候的气候预测，则关系到国民经济建设的方方面面，如夏季洪涝、冬季雾霾、农业规划、能源布局等。此外，对全球气候和生态环境变化的研究和预估的需求更日显重要。不同于天气预报，光靠研究大气圈远远不够，气候预测还需要了解海洋、陆面及太阳活动等的情况。1983年，曾庆存及其团队开始研制中国气候系统模式和预测方法，自主研制了大气、海洋、陆面模式，取得一系列创新性成果，并在国际上首先开创短期气候预测系统。

1984年，曾庆存开始担任中国科学院大气物理研究所所长，在他担任所长的9年时间中，他将研究所的发展与国家、学科的发展紧密联系，提出要将中科院大气物理研究所办成“一个社会主义的现代化的研究所，使其成为我国的一个高水平的大气科学研究中心，对国内外开放，在世界大气科学发展中作出贡献”。

正是有着这样的发展愿景，曾庆存克服了各种困难，先后创立大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室、大气边界层物理和大气化学国家重点实验室及国际气候与环境科学中心，极大地提升了研究所的科研水平和实力。

与此同时，他大胆改革，采取多项措施充分调动科研人员的积极性，活跃所内的学术交流氛围，加强对研究设备的建设和经费的管理等。学生和青年们在他的悉心指导、帮助下，成长为科研骨干、院士和新一代博士研究生导师，并有开创性的研究工作。

此后，为了适应大气科学发展的潮流和解决实际问题的需要，曾庆存又开展了气候动力学、气候系统模式和数值气候预测理论方法的研究，1994年建立起我国第一个（世界首个）夏季降雨量距平预告方法。由于他出色的研究工作在国际上得到广泛承认，1994年他被选为俄罗斯科学院外籍院士，1995年被选为第三世界科学院院士。

经过半个多世纪对数值模式的持续研究，曾庆存敏锐地意识到，随着高性能计算机技术的迅猛发展，中国通过数值模拟手段，可以研究地球系统各圈层之间相互联系、相互作用的机制以及地球系统变化的规律和机理，将气候预测扩展到对于地球系统的整体模拟和预测。2007年至今，他领导和参与我国自主研制的地球系统动力学模式。2009年，曾庆存同老一辈科学家就萌生建立中国自己的地球模拟器的想法，通过论证，“地球系统数值模拟装置”作为国家大科学装置之一被引入国家“十三五”规划。作为地球系统数值模拟装置的倡导者和推进者，他风雨兼程、历经九载，在同数百位科学家共同的努力下，地球系统数值模拟装置于2018年在北京市怀柔科学城破土动工。“解读地球计划”迈出至关重要的一步，中国可以自己为地球“做CT”。地球系统模拟装置为国家防灾减灾、应对气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑，推动地球系统科学不同学科之间的学科交叉和融合，促进我国地球系统科学整体向国际一流水平跨越。

2017年5月16日，82岁的曾庆存来到日内瓦，捧回了被称为“气象界诺贝尔奖”的“国际气象组织奖”，这是全球气象界的最高荣誉奖项。颁奖仪式上，世界气象组织主席格莱姆斯表示：“曾庆存先生获奖是实质名归。他是一位优秀的科学家，50多年来一直致力于研究气象学、大气科学、地球流体动力学以及全球气候和环境的变化。”

曾庆存说：“我国的气象事业在国际上是一流的，研究气象的青年学者们应该充满信心，结合我国气象的实际情况多做原创性研究。如果把大气科学整体比作珠穆朗玛峰，那么这些年来，我一直在努力攀登，但种种原因所限，我没能登上顶峰，大概只在8600米处初步建立了一个营地，供后来者休憩、继续前行。真诚地希望国人勇于攀登，直达无限风光的顶峰。”