吳國雄 - 簡介

吳國雄，1943年3月出生于廣東省潮陽縣（今潮陽市）。吳國雄 中國科學(xué)院院士， 1943年3月生。1966年畢業(yè)于南京氣象學(xué)院氣象系。1979年到1983年在英國倫敦大學(xué)帝國學(xué)院學(xué)習(xí)和研究，獲博士 學(xué)位。一直從事天氣動力學(xué)，大氣環(huán)流動力學(xué)，氣候動力學(xué)的研究。1993-2000年任大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點 實驗室主任�，F(xiàn)任委員會主任，國際氣象和大氣科學(xué)協(xié)會（IAMAS）執(zhí)行局委員、中國IAMAS委員會主席，國際"氣候變化和可預(yù)報性計劃"科學(xué)指導(dǎo)組成員。

吳國雄 - 成就

吳國雄作為中青年科學(xué)家，在天氣和氣候領(lǐng)域的研究中取得了系統(tǒng)性、創(chuàng)造性的成果。

一、在國際上首創(chuàng)傾斜渦度發(fā)展（SVD）理論
旋轉(zhuǎn)地球上無摩擦絕熱大氣位渦守恒，由Rossby在30年代發(fā)展起來的這一理論，成為天氣、氣候動力學(xué)的基本核心理論。但長期實踐表明，不論是Rossby位渦，還是等熵位渦（IPV），其在中低緯度，尤其在大氣中的應(yīng)用有很大的局限性，且在等熵面上也不守恒。這個問題一直困擾著大氣界。吳國雄經(jīng)過長期研究攻克了這一難題，并創(chuàng)立了SVD理論。

在證得不僅包括傳統(tǒng)的動力作用，而且包括新的作用的全型垂直渦度傾向方程的基礎(chǔ)上，第一次證得各熱力因子對渦度發(fā)展的貢獻(xiàn)具有總體性特征。并證明，在急劇發(fā)展的天氣過程中，上述熱力因子對垂直渦度發(fā)展的貢獻(xiàn)要比傳統(tǒng)上考慮的動力因子的貢獻(xiàn)大一個量級。

證明Rossby位渦和IPV在等熵面上的上的守恒是由于等熵面傾斜分布所致。證明盡管位渦水平分量是一個小項，但對垂直渦度的發(fā)展起著關(guān)鍵性的制約作用。由此，建立了"盒子定理"，"外切平面定理"，并創(chuàng)立了完整的"傾斜渦度發(fā)展"（SVD）理論，證明當(dāng)質(zhì)塊沿著傾斜的等熵面下滑且滿足確定的條件時，其垂直渦度將發(fā)展。當(dāng)?shù)褥孛婧芏笗r，SVD可以變得非常劇烈，引起天氣系統(tǒng)的猛烈發(fā)展。他指出，中緯度地區(qū)等熵面呈傾斜分布，因此是SVD的常發(fā)地區(qū)。在夏季，青藏高原邊緣地區(qū)等熵面非常陡立，在那里SVD對其形成的貢獻(xiàn)要比傳統(tǒng)考慮的輻合項的貢獻(xiàn)大一個量級。該工作的部分結(jié)果作為美國核心刊物《海洋和大氣動力學(xué)》的特邀文章，被審稿者和主編認(rèn)為是重要貢獻(xiàn)。

二、證明創(chuàng)新的原始方程中的無加速定理以及大氣運動的動力強迫和熱力強迫的調(diào)配率
國外已有的大氣環(huán)流統(tǒng)計是根據(jù)分離時均和時變運動進(jìn)行的。吳國雄系統(tǒng)地分析了不同空間尺度大氣運動對全球大氣角動量、熱量和水汽的輸送過程和收支的貢獻(xiàn)，以及它們的空間分布及年變化。在此基礎(chǔ)上，他揭示了平均經(jīng)圈環(huán)流在大氣角動量和熱量收支，以及地表風(fēng)維持中的重要作用。并首次證明大氣的動力強迫和熱力強迫的不可分性：兩者滿足一個由靜力穩(wěn)定性、慣性穩(wěn)定性和斜壓性共同確定的調(diào)配率。

國外關(guān)于無加速定理的研究采用準(zhǔn)動機轉(zhuǎn)框架，只考慮了波動的內(nèi)強迫對平均流的作用。吳國雄首次發(fā)展的原始方程中的無加速定理，不僅考慮波動內(nèi)強迫，還考慮平均經(jīng)圈環(huán)流，以及地形之成為一個完整的體系。

此外，他還系統(tǒng)地分析不同波數(shù)域中的干濕空氣的EP剖面及其變化特征，揭示水汽的輸送和相變對波流相互作用的影響。揭示水平折射指數(shù)及垂直臨界波數(shù)的時空變化，及定常波傳播的運動學(xué)特征，系統(tǒng)地揭示了大氣定常波運動的一般規(guī)律及其對大氣環(huán)流的貢獻(xiàn)。

基于上述理論還發(fā)展了一套診斷數(shù)值預(yù)報模式及大氣環(huán)流模式的特征參量及系統(tǒng)誤差的工具，已被業(yè)務(wù)和研究部門應(yīng)用。

三、開展創(chuàng)新性氣候動力研究，揭示中高緯和熱帶海氣相互作用差異的機理及厄爾尼諾影響臺風(fēng)頻率的機制
他首次用GCM揭示海表溫度異常（SSTA）通過大氣環(huán)流異常影響臺風(fēng)生成頻率及ENSO影響大樣西北部臺風(fēng)生成的機制。上述論文在國外發(fā)表后得到廣泛的應(yīng)用。美國Broccoli和科學(xué)院院士Manabe，國際動力氣象專家Emannual，德國馬普氣象研究所主任Bengtsson，以及澳大利亞、印度等國的科學(xué)家指出其結(jié)果與觀測相符，稱贊其"找到了聯(lián)接ENSO影響臺風(fēng)發(fā)展的大氣環(huán)流變化的條件"�！睹绹鴼庀髮W(xué)會公報》發(fā)表題為《引導(dǎo)當(dāng)代大西洋臺風(fēng)預(yù)報的歷史性進(jìn)展》的文章中，用突出、重復(fù)的黑標(biāo)題體，高度評價這一成果為"新觀念"，并把這類新觀念的出現(xiàn)劃分為本世紀(jì)該領(lǐng)域具有主要科學(xué)貢獻(xiàn)的第四個階段。

利用旋轉(zhuǎn)主分量（RPC）方法得到了全球冬夏季SSTA的空間分布型及時間演變特征。結(jié)合理論分析首次證明海-氣相關(guān)在高緯和低緯的顯著不同的機制。指出中高緯暖性SSTA上空850hpa為暖性反氣旋環(huán)流異常是由于那里大氣的強地轉(zhuǎn)性和斜壓性所致�；�此，他系統(tǒng)地研究了冬季和夏季北太平洋和北大西洋地區(qū)的SSTA分布型及其和大氣的相關(guān)，證明了上述中高緯海氣相關(guān)特征是一種普遍現(xiàn)象，為利用SSTA進(jìn)行氣候預(yù)測提供了理論基礎(chǔ)。

四、系統(tǒng)研究大地形的動力和熱力作用對天氣氣候的影響，首次證得區(qū)分地形不同作用的"臨界地形高度"，指出亞洲季風(fēng)爆發(fā)應(yīng)分為三個階段
研究地形及熱源對大氣運動的非線性作用，首次從理論上證得了臨界地形高度以判定大氣運動中爬坡和繞流的相對重要性。并證明，西南低渦的形成與青藏高原原東部爬坡與繞流的交綏有關(guān)。威爾士Exeter大氣數(shù)學(xué)系主任Davies和倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院大氣物理專業(yè)主任Green評價吳國雄的工作"使用新的數(shù)值過程方法，對長波理論作用了基本性的延伸"，"非常出色"。有關(guān)論文在美國核心雜志J.At-mos.Sci.和英國皇家氣象學(xué)會季刊發(fā)表后在國際SCI刊物上被多次引用。

證明在青藏高原作用下亞洲季風(fēng)首先在中印半島西岸發(fā)生。它所激發(fā)的次級環(huán)流的上升支位于中國南海，不久便有南海季風(fēng)爆發(fā)。此后南亞槽脊系統(tǒng)西移，從而有印度季風(fēng)爆發(fā)。這種把亞洲季風(fēng)爆發(fā)劃分為三個階段在國內(nèi)外是第一次。它把季風(fēng)爆發(fā)機制直接與青藏高原的動力和熱力作用緊密地銜接起來。

此外，他還通過數(shù)值模擬證明請雜感內(nèi)高原早春積雪多（少）可導(dǎo)致華南早汛期降水偏多（少），亞洲季風(fēng)推遲（提前）爆發(fā)的早期觀測事實。研究大地形對冬季環(huán)流，遙相關(guān)及波傳播的影響，把冬季流型，遙相關(guān)及波傳播聯(lián)系在一起。發(fā)現(xiàn)夏季青藏高原東、西部各存在一個上升運動中心和高濕中心等。對深入認(rèn)識高原在冬、夏季及轉(zhuǎn)換季節(jié)中對東亞及全球大氣環(huán)流的影響作出了重要貢獻(xiàn)。

五、發(fā)展飽和濕空氣動力學(xué)中國學(xué)者對濕空氣動力學(xué)的發(fā)展作出過重要貢獻(xiàn)。吳國雄把其提出的傾斜渦度發(fā)展理論應(yīng)用到飽和濕空氣中，進(jìn)一步發(fā)展了濕空氣動力學(xué)。在證得絕熱無摩擦飽和空氣濕位渦守恒的基礎(chǔ)上，得到飽和濕空氣中的SVD理論。它指出當(dāng)質(zhì)塊沿濕等熵面下滑且滿足確定的條件時，其垂直渦度將發(fā)展。在暖濕空氣和干冷空氣的交綏處，當(dāng)濕等熵面很陡時，SVD會猛烈發(fā)展，導(dǎo)致暴雨發(fā)生。而且證明低空急流的加強發(fā)展是SVD的伴隨現(xiàn)象。并通過對我國的強暴雨過程的分析加以證實。他還用該理論發(fā)展了一系列的診斷工具，如水平干位渦（PV2）圖和水平濕位渦（MPV2）圖，在暴雨診斷分析中獲得成功，被氣象業(yè)務(wù)部門用于臺風(fēng)、暴雨的分析研究中。

吳國雄 - 評價

吳國雄在國內(nèi)外發(fā)表論文著作93篇。其中第一作者71篇，專著1本，譯著3本。1988年獲人事部"中青年有突出貢獻(xiàn)專家"稱號，1992年獲中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎一等獎。吳國雄熱愛祖國，放棄西方優(yōu)越的生活條件回國參加"四化"建設(shè)。他一絲不茍，孜孜以求，學(xué)風(fēng)正派，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)�；貒�以來培養(yǎng)指導(dǎo)了一批優(yōu)秀學(xué)生。共協(xié)助和單獨培養(yǎng)博士生5名、碩士生7名。兩次被評為中國科學(xué)院"優(yōu)秀研究生導(dǎo)師"。他有很強的科研組織能力�，F(xiàn)任國際氣象和大氣科學(xué)協(xié)會執(zhí)行委員、中國國際氣象和大氣科學(xué)協(xié)會主席。擔(dān)任過國際動力氣象委員會委員及國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊編輯，組織國際學(xué)術(shù)會議。參與多項國家科研項目的組織工作，及大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)國家重點實驗室的建設(shè)和領(lǐng)導(dǎo)工作，成績顯著。1997年被選聘為中國科學(xué)院院士。 1998年被聘為北京潮人海外聯(lián)誼會顧問。