第五百八十五章 空气湍流与气候预测课题组

    流体力学是力学的一个分支，听着好像和什么引力之类同级别，没什么了不起，但实际上流体力学涉及到的层面非常广泛，在力学体系中的地位也非常高。

    从海洋运动到风吹叶动、再到人体血液、呼吸起伏，都属于流体力学研究的范围，此外大气环流、空气动力等等，同样也属于流体力学的研究目标。

    现在人类文明已离不开流体力学，小到风扇的设计，大到汽车外形、潜水艇乃至飞机发动机、高铁地铁远航巨轮的设计，都与流体力学息息相关。

    流体力学也有很多细分的分支，比如秦克最擅长的计算流体力学，就是利用计算机、精密实验仪器与数学分析建模等结合而发展起来的新兴学科，此外还有气动力学、电磁流体力学、液体动力学、物理-化学流体动力学、多相流体力学、环境流体力学、生物流变学等等。

    就像鹰国着名物理学家、论证了“论证了泰勒-普劳德曼定理”的力学大牛G.I.泰勒教授所说：“每一种具体的理论或数值方法都是暂时的，而对流动本质的理解却是永恒的。”

    流体力学涉及面广，难度高，尤其是湍流问题更是千古难题，加上对人类的科技文明影响极为广泛，无数自认为是天才的物理学家信心满满地一头扎入这个大坑里，大多都没能再爬出来过，或者好不容易爬出来后赶紧改行研究别的方向，不敢再碰流体力学，以至于流体力学被称为“物理天才毁灭机”。

    顺便一提，刚才提及到的G.I.泰勒教授同样在研究了几十年的流体力学后终于“幡然醒悟”，改行去研究水下炸弹去了……

    而在9月3日这天，秦克和宁青筠走进了姜为先老院士的实验大楼，一头扎进流体力学这个深不见底的大坑里，等候着他们的，是一飞冲天还是就此沉沦？

    ——这是许多目睹着两人迈入姜老院士实验楼的教职人员，以及研究生甚至博士生们心里闪过的念头。

    ……

    姜为先院士作为清木大学首屈一指的学术大牛，是国家重点空气动力学研究实验室首席研究员兼终身研究员，国家自学科学一等级获得者，在国内乃至国际上都享有崇高的声望。

    他的学术成果更是丰硕，在物理材料和流体力学乃至动力学方面都有许多影响深远的理论成果诞生，据说国内最大型的自产大飞机，在发动机及外形设计上，就是参考了姜院士的研究成果才最终定型的。

    而他在带弟子方面同样极有一套，从他门下走出来的物理大牛不下五十个，除了几个已评上院士级、国家级科学家外，其余的也全是各个研究所、各个大型实验室的负责人或者核心技术骨干，到各地高校担任物理系主任、物理学院院长的也不下十人。

    姜为先这样的大牛在清木大学自然是国宝级的存在，学校给予了最高的待遇，而且还专门为他建了栋占地面积极广的实验大楼，只供姜老院士及他的九个课题组使用。

    这幢实验大楼挂牌的名字是“清木大学空气动力学研究实验室”，实际上包括了好几个研究方向，如物理材料、空气动力学，以及流体力学的几个细分方向，属于国家重点级别的研究机构。

    姜为先老院士在自己的办公室等着秦克二人，见到两人后也没寒暄，只是简单地说：“来了就准备正式开始跟班实习吧。我知道你们在数学上取得了还不错的成绩，但这些光辉成绩，来到我的物理实验室后都清零了，你们就是普通的见习研究员，不要有骄傲自满的情绪，更不可觉得高人一等，知道吗？”

    秦克知道这是必经的“杀威棒”，对老师板着脸说教没半分的不满，反倒认真道：“我们一定要摆正自己的身份，虚心向前辈学长们学习！”

    宁青筠也郑重地作了同样的表态。

    姜为先眼里闪过一抹满意的光，却还是板着脸道：“好，从今天起你们就是‘空气湍流与气候预测’课题组的见习研究员，一年后将会视你们的表现或提升，或除名。你们虽然是我的弟子，在里面也没任何的优待，甚至你们要比任何人都要勤奋，都要努力，能做得到吗？”

    秦克二人齐声道：“可以！”

    姜为先脸上终于露出了温和的微笑：“那就跟我走吧，接下来一年，你们都要呆在这个课题组里，我给你们大概介绍一下情况。”

    据姜老院士的介绍，秦克和宁青筠被安排到的“空气湍流与气候预测”课题组，名称很短，研究的内容却极为复杂，包括：N-S方程在气候学中的应用、大气环流不规则原因探究、气象预报、极端天气预测等等，而这个课题组也历史悠久，已成立超过十年，对外名声不显，却是姜为先老院士极为重视、亲自带队的一个重点课题组。

    整个课题组占据了实验大楼的六层和七层，包括办公室会议室休息室和实验模拟区域，甚至还有个小型机房，专门用于气象数据的处理。

    “姜老师，您这个课题每年有多少经费？”秦克好奇地问。

    一般来说院士也是要申请课题经费的，秦克之前帮胡青峰教授和何良傅教授当课题的助手时，就学习过相关的经费申请、报告流程。

    姜为先平静道：“每年年初先拨一个亿，没有上限，烧完了就打报告，上头基本上都会批下来。”

    秦克：“……”

    宁青筠：“……”

    什么叫无形装逼，这才是无形装逼啊！

    像老胡胡青峰教授，一般申请到的国家经费也就两百万左右，主要是和企业合作的研究课题、得到企业的资金扶持才会有比较夸张的五百万经费。

    姜为先倒好，一开口就是以亿为单位的！

    而且只是一个课题组的经费啊！一个课题组就每年一亿经费？确定不是日元？而且还不设上限？

    果然大老就是大老！

    这么夸张的经费，让秦克甚至怀疑，姜为先老院士的这个课题组关系到人类的存亡……

    宁青筠也咋舌道：“您的这个课题组做实验很烧钱？”

    姜为先看了两人一眼，一副你们还得多见见世面的神色：“一年一两亿的科研经费很多？粒子加速器一年的电费就能烧掉十亿元，我这个只是小项目而已。”

    秦克发现了，自己这个姜老师看起来严严肃肃不拘言笑，像是个有点执拗的老学究，但骨子里和自己以前的高中数学老师郑建舟一样，都是个喜欢装逼的主。

    你一个研究空气力学与气候的课题组，能和粒子加速器这样的国之重器相提并论嘛？

    不过姜为先的态度，也让秦克和宁青筠都对即将加入的这个有点神秘低调的课题组萌生了强烈的兴趣。

    姜为先带着两人从电梯里出来，指着宽敞的办公室继续介绍。

    这个课题组的人数一共有一百五十五人，其中研究员级别的有三十六人，副研究员级别的有五十一人，博士后二十九人，其余是刚毕业或者在读的博士生。当然，博士生在这里都只能当见习研究员，研究生……连进来打扫卫生的资格都没。

    由此可见这个课题组的规格之高，不愧是一年烧掉一亿多经费的高端课题组啊。

    秦克和宁青筠心照不宣地交换了个眼色，知道两人以研一的物理学生身份，能与一众博士生一样，当上见习研究员，恐怕课题组有史以来的破天荒头一回了。

    姜为先老师表面上说“弟子没任何优待”，实际上这优待还是挺丰厚的，起码全校里也没第三个研究生能进这个课题组。

    当姜为先院士带着两人走进办公室时，早已得到消息的课题组在家全体成员们已等候多时了，纷纷起身打招呼：“姜院士！”“姜院士好！”

    看得出姜院士的威望非常高。

    团队里成员的年纪都在三四十岁之间，一些较年轻的也有二十七八岁，估计就是博士在读或者博士刚刚毕业。

    姜为先澹然道：“这就是之前提过的秦克和宁青筠，相信你们都认识，就不多作介绍了，今天起他们正式加入咱们这个课题组，刚来他们什么也不懂，先跟班学习，你们有空就多指点指点他们。”

    办公室里马上响起了热烈的欢迎掌声，无数好奇、惊讶的目光落到两人身上，当中自然也不乏些审视目光。

    虽然姜为先老院士让众人多指点秦克和宁青筠，可在场多数人都没敢端起指导的架子，哪怕资历年纪远超这两个年轻人。

    不提这两个年轻人在数学上取得的无人能及的耀眼成绩、已有数学系研究员的职称，光是上次两人合写的那篇本科毕业论文《极端天气下造成超量降雨的成因详解》，就表现出足够惊艳的实力了，这是困惑着课题组近一个月却始终未能取得突破的其中一个问题，却被两个本科的物理学生给解决了！让他们情何以堪！

    何况这两个学生，可是曾在国家级的核心期刊上，发表过流体力学的三篇论文，在计算流体力学方面取得的成果谁也不敢忽视。

    再加上有姜为先老院士这座大靠山，哪怕是正教授级别的研究员，此时也努力对两人挤出了笑容。

    总体来说，搞科研的比起搞学术的会相对单纯点，氛围还是比较好的，秦克和宁青筠也很谦逊地向众人一一问好，丝毫没傲气，也很引起众人的好感，于是这次迎新见面会便在其乐融融度过了。

    相互认识过后，接下来是惯例的参观。

    当到了第七层，看到打通了整个楼层、充满科技感的巨大气候模拟系统，再听着姜老院士的介绍后，秦克和宁青筠终于明白这个课题组为什么如此烧钱了！

    这个位于第七层的气候实验室，目前已开始模拟出超过二十种极端气候，包括三十米每秒风速的小型飓风气候、极端的雨雪天气，高温炎热的干旱沙漠气候等，还能设定-35℃至60℃之间的任意气温，模拟出零下-35℃下暴风雪的情景。

    气候实验室还不只这里一处，在其他沿海地区，还建有更大型的海洋气候实验室，能模拟小规模的海啸情景。

    南方还有个雷电野外试验基地，能通过人工触发雷电技术，同步高精度测量采集雷电中的声、光、电、磁数值，加强对极端天气下雷电灾害的防护，甚至还在研究如何高效驱散雷电，减少雷击造成的电子电气设施损毁和人员伤亡。

    此外课题组还长期与秦克宁青筠曾去实习过几天、段永恭教授的流固耦合力学实验室保持着合作关系。

    而且这个课题组不只是在实验室里做研究，还会到全国各地进行实地考察调研，足迹遍布大漠、海洋、高峰、雪山、峡谷等等……

    所以今天在场的团队成员只有七八十个，其余人都外出实地考察去了。

    “我们目前主要研究的方法是将预测的区域在时间和空间上划分为网格，利用有限差分、有限体积、有限元等方法进行数据处理。比如采用半拉格朗日半隐式格式，再利用谱方法对空间的离散三维立方网格求解，这些你们应该都在选修课上学过，我就不细说了。此外就是通过纳维-斯托克斯方程（N-S方程）研究空气湍流现象，并对极端气候进行预测和防治化解。”

    听罢介绍，秦克和宁青筠再次对自己加入的这个课题组有了更深的认识，秦克沉思着问道：“姜老师，N-S方程是主要工具吧？关于N-S方程，你们的研究进展如何了？”

    他确实很有兴趣想了解下国内最顶尖的流体力学专家，对于N-S方程的研究到何种地步了。

    姜为先点头道：“对，N-S方程是我们目前采用的主要工具之一，你之前说过要研究N-S方程，那应该知道对于流体力学来说，任何气象过程都是N-S方程在特定初始条件下的一个解，但现实中气象涉及到的物理、化学乃至环境之间的复杂作用因素很多，想要完全将这些因素作为N-S方程的‘源项’、并利用配合能量守恒的热学过程进行求解，以预测气温、天气、降雨的准确数值，目前并不可能。”

    他顿了顿，又道：“除非能破解N-S方程解的存在性和光滑性问题。但这个问题难度太高，我们研究了几十年也只能求得某些在特定情况下的解。如果将来有能同时精通数学与物理的天才能破解N-S方程的全部解，并解决其光滑性的问题，那将会是对人类的未来产生无法估量的益处。”

    说到最后时，他看向秦克和宁青筠的目光中透着无限期许。

    在他看来，自己这两个在数学方面有着远远超越常人天赋的学生，只要能跟着自己研究十年八年流体力学，肯定就能将N-S方程的破解进度向前大幅推进。

    加油啊，秦克，宁青筠，说不定你们的进步，关系到人类未来的存亡哪。墨少堤的我真的只想当一个学神啊