从浙江走出的院士，20岁挑战国际权威轰动整个学界，研究成果为"国际首创"

那些果儿 · 发表于海洋院校 2022-12-25 23:52:13

他是中国海洋潮汐学主要开拓者之一，20岁时提出优于国外权威学者的方法，轰动整个物理海洋学界；潜心物理海洋研究的几十年中，他在国内最早应用数值方法于海洋研究，在国际上最早提出潮波变分数值模式，做出多项受国内外瞩目的成果。他就是中国工程院院士，南开大学杰出校友——方国洪。

人物简介：

方国洪（1939.12.25-）浙江省瑞安市人，物理海洋学家，中国工程院院士。1961年毕业于南开大学物理系。现任国家海洋局第一海洋研究所研究员。曾任国务院学位委员会学科评议组成员，国家人事部博士后管理委员会专家组成员。从事海洋潮汐、海洋环流和海洋数值建模研究，我国海洋潮汐学主要开拓者之一。曾获国家自然科学奖、国家科技进步奖、中科院自然科学和科技进步奖等多项奖励。

胸怀壮志入学南开

1939年12月25日，方国洪出生于瑞安莘塍一个知识分子家庭，他的父亲是著名数学家方德植。孩提时的方国洪就有点与众不同，虽然也和同龄孩子一样喜欢玩耍，但特别喜爱算术。

方德植和方国洪（左）1962年合照

方国洪高中毕业时，国家正号召广大青年学生"向科学进军"。当时，方国洪有个心愿，什么时候咱国家也能造出原子弹就好了。有了这个愿望，他在学习上就有了侧重点，一门心思学好物理，盼望能有"上天"的一天。1956年，方国洪考入南开大学物理系。"南开大学物理系是一流的校系，上南开大学对我以后的人生轨迹影响很大"，方国洪表示。

1959年，方国洪被抽调到刚刚组建的中国科学院河北分院工作，参与全国海洋普查，由此开启了他的海洋物理研究生涯。方国洪回忆道，"我是1959年5月从天津来到青岛的。当时我的工作任务是对测回来的潮流数据进行分析，工具与现在比显得十分落后，一台手摇计算机、一本《海洋学常用手册》和计算表格，但干得劲头十足。"

20岁挑战国际权威

新中国成立之初，潮汐潮流分析预报的创新能力不强，当时方国洪等人分析潮流数据用的都是英国人杜德森发明的方法。杜德森是英国皇家学会会员，上世纪30年代至60年代，他是全世界潮汐学界公认的一代宗师。

在运用"杜德森法"的过程中，方国洪发现此法缺陷很多。最大的问题是该方法只能对两次周日观测的资料进行分析，得出一组参数。而实践证明两次周日观测太少，所得参数误差太大。当观测次数增加时，会计算出多组不同的参数，人们不知道到底该用哪一组参数。

"能不能找到更好的方法呢？"方国洪动起了脑筋。启蒙老师郑文振先生得知他的想法后，非常支持，鼓励他大胆地闯一闯，叫板国际权威。

方国洪利用工作余暇时间，寻找各种计算方法。最后他想到，最好能找出一组参数，依据它推算的数值与所有各次观测值偏差总体上最小。于是他运用方程最优解的办法，在1960年初得到一个在当时计算条件下可实现的新方法。方国洪后来称之为"准调和分潮方法"。

这一新算法，轰动了整个物理海洋学界。因为在当时，我国物理海洋学使用的所有方法几乎都是学习外国的。在这种背景下，中国人提出优于国外学者的方法，特别是优于权威学者的方法，在物理海洋学界是破天荒的，更何况这个新方法的设计者还是个刚满20岁的小伙子。方国洪一次出差到海军调访时，那里的航海保障人员见到他大吃一惊："还以为方国洪是个老头儿呢。"

在老一辈潮汐学家郑文振、刘好治、尤芳湖等人支持下，这套方法取代了"杜德森法"，并被确定为全国海洋普查的规范方法，随后又被编入《海洋调查规范》、《港口工程技术规范》。1991年，"准调和分潮方法"被纳入国家标准，并在我国科研、教学、环境研究和工程设计中广泛应用。

开启潮汐潮流数值研究

初出茅庐的方国洪，就拥有质疑权威的勇气和底气。在完成了准调和分析方法之后，他又相继提出潮流永久预报新方法，其效率高于前苏联著名物理海洋学家杜瓦宁方法,使全海区、多层次的潮流区域预报成为可能，并完成了20余卷、5000余页的《中国近海潮流永久预报图表集》。

与此同时，为了得出没有观测资料海域的潮流参数，方国洪在上世纪60年代末开展了潮汐潮流的数值模拟。这是我国最早开展的潮汐数模工作，也是我国物理海洋学领域最早的、成功的数模工作，有的在国际上也是最早的，但由于当时各种原因其成果未能及时公开发表。

在潮汐潮流数值建模工作中，方国洪把观测数据和动力学方程结合起来求解，研发了国际上第一个潮波同化模式。方国洪设计了潮汐潮流动力学方程的数值计算方案，与中国科学院计算研究所、国家海洋信息中心等合作，于上世纪70年代初陆续获得了黄海东部、东海东部等未调查海域的潮汐潮流分布。经与历史上取得观测值比较，数值模式结果与实测具有很好的一致性。利用新的预报方法以及通过观测和数值计算获得的调和常数，方国洪等完成了中国近海潮汐潮流的大面积预报图表，至今仍被广泛使用。

专注海洋环流研究

"物理海洋中，最核心的领域是海洋环流。如果将大海比作人体，那么环流就如同血液循环一般，将营养物质输送过来，是一种慢变化……"上世纪80年代以来，方国洪的研究领域更加倾向于中国近海海洋环流。

方国洪是国际上第一个提出南海环流基本结构的科学家。依据"南海海水垂直结构与太平洋海水的相似性"，他认为，南海是太平洋至印度洋贯穿流的重要通道之一，并提出了太平洋—印度洋贯穿流南海分支的设想。"南海的域际环流就像一个巨大的空调，把较凉的海水输入南海，把较暖的海水输出南海，从而冷却了南海并影响周边大陆的气候。"方国洪用数值方法研究了南海域际交换与海气交换的关系，得出这样的结论：南海是一个热汇，年平均从大气吸收的热量值比全国电力装机容量要大80多倍。

方国洪在海洋环流方面的研究硕果累累。1988年，他发现从南海到日本海存在水位落差，提出此落差可诱导一支近海流系，解释了老一辈海流专家管秉贤发现的中国东南近海逆风海流的成因。1991年，他进一步提出了台湾—对马—津轻流系。1998年，他首次提出南海环流的流圈结构；2002年，他提出在南海存在太平洋—印度洋贯穿流的分支，成为国际上南海环流研究的新热点。2014年，方国洪参与的项目《南海与邻近热带区域的海洋联系及动力机制》荣获国家自然科学二等奖。

如今，方国洪院士已著述等身，但他表示"我没有秘诀，只是兴趣和责任。"方国洪说，科学研究是件引人入胜的事，有了想法就想弄个清楚究竟，就忘了艰辛。一个问题，一定要多问几个为什么，看能不能有更多、更好的答案，这成了他人生的一种思维习惯。

欢迎关注"南开大学本科招生"头条号

本文素材来自：南开大学官网、青岛日报、中国海洋档案馆官微、自然资源部第一海洋研究所官网、中国工程院官网、中国院士馆