文圣常

        文圣常,海洋物理学家,1921年出生于河南省光山县的一个小职员家庭。1944年武汉大学机械系毕业。1947年美国航空机械学校毕业回国后,曾在前中央工业专科学校、西南工业专科学校、湖南大学任讲师、副教授。1951年至今先后任广西大学、哈尔滨军事工程学院、山东大学、山东海洋学院、青岛海洋大学教授。1984-1987年任山东海洋学院院长。
        文圣常长期从事海洋科学教育和研究工作。1985年他培养出我国海洋科学领域内第一个在国内获得博士学位的研究生,其指导的研究生多数已成为博士生导师。
        他的研究领域为海浪理论和应用,主要涉及三个方面。
        其一为海浪的计算方法,即如何根据天气和地形来计算海浪的大小。此种研究始于二次世界大战期间的军事需要,战后在海洋预报、海洋工程方面得到广泛应用。文将20世纪50年代前后盛行的能量方法和谱方法结合起来,提出较系统的海浪计算方法,被订人国家海港设计有关的规范,而此前一直沿用国外方法。
        第二个方面的研究问题为海浪谱,此谱不仅描述海浪内部的结构,而且可用来计算海浪对外表现出来的统计性质,故具有重要的理论和应用意义。由于问题的复杂性,迄今提出的海浪谱主要是通过拟合观测资料得到的,文尝试以解析方法导出谱。远于20世纪60年代,他由能量平衡导出风浪频谱,以英文发表后,被国外译为俄文。文采用的分析方法不断改进,至20世纪90年代初已能从理论上较严格地证明:无因次化的风浪频谱可表示为两个不同发展阶段的谱的线性迭加。他进而构造出初始成长的谱和充分成长的谱,由它们的迭加得到适用于任意成长阶段的谱。此谱和国际上盛行的得自观测的JONSWAP谱接近,并为我国有关规范采用。文还导出解析形式的风浪方向谱,并将它们简化以便于应用。
        第三个方面的问题为海浪模拟,即研究以数值方法计算海浪变化所需的模式。自20世纪50年代末提出了许多这种模式。20世纪70年代末,以西欧科学家为主组织了一个大型国际研究计划,他们分析和比较了这些模式,并将它们归类为第一代或第二代模式。于是,科学家们集中力量发展第三代模式,其特点是:不仅考虑了波一波相互作用,而且对谱形不预作任何约束。经过多年努力,于1988年提出第一个可供实际应用的第三代模式,即:WAM模式,它当前于国际上盛行,被认为是最先进的。实际上此模式中存在着重要缺陷和困难,包括源函数计算中的不协调性和不确定性,从而导致计算所得二维谱结构的不可靠性;理论上不能应用于无风情形下涌浪的传播;模式的改进较困难;需用长的计算机时间。针对这些缺陷和困难,文发展了新的海浪模式。
        文于20世纪加年代末提出新型混合型模式,其中风浪以参量的形式计算,涌浪就谱分量计算。在风浪计算中,由较可靠的风浪要素成长公式导出净的源函数值,以代替源函数的逐项积分,由此计算得到的波高、周期是可靠的,需用的CPU时间仅约为WAM模式的1/60。国家海洋预报部门经过比较后将上述混合型模式应用于台风浪业务预报系统中,效果良好。
        文于20世纪90年代初提出一种新的海浪模拟的谱模式,其中以一个选定的风浪方向谱的时间导数代表源函数的净值,谱中参量依较可靠的成长公式来计算。新的模式不仅避免了混合型模式中风浪与涌浪间的转换,还为发展浪一流一潮的耦合预报模式提供了基础。与第三代海浪模式相比,新模式给出的方向谱结构更为可靠;当风速急骤下降时所得波高变化更与观测符合;当风向骤然转变时,描述的谱结构更清晰细致;能应用于无风情形下涌浪计算,而第三代模式理论不具备此功能;模式更易于改进;需用的CPU时间约为WAM模式的1/7。
        文于20世纪60年代初撰写的专著《海浪原理》归纳当时国内外已发表的研究结果,为国际上第一部较系统的阐述海浪理论发展的书籍。其后的约20年中,海浪研究取得许多进展,发表了大量文献,但海浪现象十分复杂,理论、观点很多,其中不少是不协调的,甚至是矛盾的。为便于读者得到较全面、较系统的、有逻辑线索可寻的海浪理论发展及其可能的应用,文于20世纪80年代初出版了篇幅较大的专著《海浪理论与计算原理》。它至今仍为国内海洋科技界较广泛引用的参考书籍。
        文的研究成果曾获国家科技进步奖两次,自然科学奖一次,教委科技进步奖两次。他在,承担国家“七五”、“八五”重点科技重大攻关项目中的研究成果,数次得到奖励。他还获全国“五一”劳动奖章和全国教育系统劳动模范称号。
        文曾任国务院学位委员会、国家自然科学基金委员会、国家自然科学奖励委员会学科组成员。还曾任国际海洋研究科学委员会中国分会主席。现为中国海洋湖沼学会、中国海洋学会名誉理事长。自20世纪80年代中期至今为《中国科学》、《科学通报》编委和青岛海洋大学学报(自然科学版)主编。

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