创新结硕果
奋斗铸辉煌
——纪念大气物理研究所建所75周年
第二章
调整体制 开拓科研（1949－1966）
新中国成立后，党和政府十分重视科学技术工作。《中国人民政治协商会议共同纲领》明确指出："努力发展科学，以服务于工业、农业和国防建设。奖励科学的发现与发明、普及科学知识"。国家重视，以及大规模经济建设和国防建设的需要，为发展我国大气科学研究开辟了广阔前景。
一、天气气候室的最初阶段
1949年11月1日，中国科学院成立。1950年1月26日，气象研究所在北京召开调整委员会会议。会议决定将1928年建立的原中央研究院的气象研究所改名为地球物理研究所，希望尽快从南京北极阁迁到北京。1950年6月，中国科学院在北京举行第一次扩大院务会议，决定半年内完成对前研究院的24个单位的接管、合并调整，此后中国科学院建立了13个研究所，其中就有地球物理研究所，对外称地球物理和气象研究所（Institute
of Geophysics and Meteorology）。1950年11月6日，周恩来总理任命赵九章为地球物理研究所所长，后来中国科学院又任命陈宗器、顾功叙为副所长，卫一清为党委书记兼副所长。
1955年，竺可桢、赵九章被选为中国科学院学部委员（现称院士）。
地球物理研究所当时设四个研究组：天气组、物探组、地震组、地磁组。叶笃正任天气组组长。1951年底，地球物理所的天气组从南京迁到北京，暂在北魏胡同17号办公。为迁所做准备，还在北京成立了地球物理所北京工作站，叶笃正任站长。1954年地球物理所全部迁到北京，新所址是现中关村北二条6号。随着研究力量的增强，1958年地球物理所正式建立研究室，其中第二研究室为天气气候研究室，叶笃正任主任，顾震潮任副主任，沈力任党支部书记（兼副主任）。天气气候室初期的骨干力量，除一直在国内长期从事气象科研工作的吕炯、张宝堃、陶诗言、高由禧、杨鉴初、朱抱真等专家外，还增加了满怀爱国热情、纷纷回国参加新中国建设的海外学子。例如：朱岗昆、顾震潮、叶笃正。是他们带领着助手们，在艰难条件下，进行着新中国气象科研的创业，完成了国家交给的重大任务。
二、围绕国家需要创新气象预报研究
大规模的经济建设与国防建设，需要提供及时准确的气象保障。解放初期，全国只有72个气象台站资料，要深入研究我国的天气过程，做出准确的预报，是十分困难的。为此，赵九章向南京市政府提出了收集北半球资料的建议，并得到批准与帮助。在赵九章的领导下，通过大家共同努力,很快就绘制成了我国第一张北半球天气图。从此，开始了高空天气分析工作。
要建立一套科学的天气预报方法，发布较为准确的天气预报，仅凭一个单位的科研力量是不够的。为此，赵九章在1950年与军委气象局局长涂长望商量，由军委气象局与地球物理所合作，共同完成气象预报任务。确定叶笃正代表赵九章所长与军委气象局具体组织领导联合机构的筹建工作。1950年12月，正式成立了由地球物理所与军委气象中心合作的"联合天气分析预报中心"，简称"联心"。地球物理所顾震潮任"联心"主任，陶诗言任副主任。同时成立了联合资料中心，简称"联资"，由地球物理所张宝堃任主任、朱岗昆任副主任。"联心"按部队建制，由军委气象局直接领导，办公地点设在军委气象局。当时，天气预报人才十分短缺，顾震潮、陶诗言等也参加每天值班，并同年轻人一起过着军事化的集体生活。为了解决天气预报人员短缺�"联心"从部队调来了一批年轻人员，给他们办短期训练班，快速培养。后来这些训练班的年轻人员，大部分都成了气象科学某方面的业务骨干。
从1950年到1954年底，"联心"建立并完善了新中国天气预报业务，正常发布寒潮、台风、暴雨、霜冻等天气预报。特别是寒潮、台风、暴雨等灾害性天气预报，在抗美援朝、收复沿海岛屿、巩固国防、服务于工农业生产方面都做出了重大贡献。如1954年8月长江流域连降暴雨，发生了百年不遇的特大洪水，武汉三镇超过警戒水位，受到威胁。水位若继续再涨，中央就要决定在上游分洪，以保护武汉重镇。但分洪就会淹没上游大片良田，甚至造成生命财产的重大损失。分洪还是不分洪，中央要靠"联心"提供正确的中期降水预报才能决定。在这关键时刻，顾震潮、陶诗言带领"联心"的同志们，利用刚刚建立起来的预报方法，夜以继日地反复分析研究，最终做出了暴雨不再继续，江水不再上涨的预报。凭此,中央决定不分洪。预报成功了，武汉三镇脱了险，保住了大片农田及人民生命财产。顾震潮、陶诗言等人在这次预报中有功，受到了上级表彰。
"联资"成立时的一个重要任务，就是为抗美援朝进行中长期预报的气象资料的分析整理工作。赵九章把气象研究所多年积累的极为珍贵的气象资料全部交�"联心"使用。张宝堃、朱岗昆、杨鉴初等专家和军委气象局的一批年轻人，整理分析了竺可桢过去数十年积累的大量气象资料,编制了包括雨量、温度等多种气象要素的气候图集,完成了我国自然区划中的气候区划部分，为建立我国完整的气候资料库奠定了基础，也为我国当时天气分析预报做了一项重要的基础性工作。
"联心"、"联资"，为开创新中国的气象事业、培养新一代气象业务人员做了大量工作，为新中国的天气预报业务和气候资料库的建设和发展奠定了基础。同时，地球物理所与军委气象局的成功合作，成为后来中央气象局（现中国气象局）与中国科学院有关部门，特别是与我所合作的榜样。这两�"中心"，1955年完成其历史使命后撤销，有关工作转移给后来的中央气象局的有关部门。
50年代初期，国家决定在海南岛进行种植橡胶的试验。地球物理所与华北农业科学研究所联合成立了农业气象研究组，翌年由农业部、中国科学院、中央气象局三单位以该组为基础建立了农业气象研究室，研究橡胶栽培及气候条件的保障，开拓了新中国农业气象的研究，地球物理所吕炯负责该室工作。该项合作到1957年结束。
1958年4月，为解决西北地区干旱问题，中国科学院副院长竺可桢提出解决西北地区干旱要开源节流，并在祁连山融冰化雪。为此，地球物理所天气气候室朱岗昆等人，到祁连山进行了近一年的试验，积累了大量有价值的研究资料。三、加强基础理论研究，使大气科学建立在坚实的理论基础上
为了提高大气科学水平，拓宽气象科研领域，使其建立在坚实的理论基础上。从五十年代初开始，在完成国家急需的天气预报工作的同时，叶笃正、顾震潮、陶诗言、朱抱真等对天气预报中的基础理论--天气动力学，进行了系统研究。
（一）东亚大气环流研究
从五十年代初期开始，叶笃正、顾震潮、陶诗言、朱抱真和陈隆勋等，与北京大学谢义炳教授一起，用较长时间对东亚大气环流进行了全面深入的研究，揭示了东亚天气和气候的重要特征，提出了亚洲大陆和青藏高原对全球大气环流的作用，完成了北半球以及青藏高原的热源分布计算。其中，青藏高原的动力作用和热力作用，北半球大气环流季节变化跳跃性突变现象，以及大地形和热源共同作用下的定常波理论等，均属国际上的创见。这些研究工作表明：青藏高原在夏季是一热源，在冬季是一冷源。在冬季，高原对其南侧两支急流起稳定位置以及向下游加速和合并的作用；高原北坡的动力作用使波加速，南坡的动力作用使波减速；高原地形作用对形成冬季东亚大槽和欧亚槽有贡献。研究还详细论述了高原对中国天气的巨大影响。这些研究工作的另一个重大发现是指出东亚天气从冬季到夏季的环流转换是分阶段的，每个阶段的变化十分迅速，并具有突变性。进一步研究还发现，这种环流的季节突变不只是东亚区所独有，北半球其他地区也有类似现象。这项工作为天气预报以及大气环流和气候学的研究提供了事实和理论基础，并广泛为国外气象学家所引用。在这一领域叶笃正、顾震潮、陶诗言、朱抱真等发表过多篇有国际影响的论文与专著。例如，在瑞典的大地杂志（Tellus）上1957年至1958年三期连载的叶笃正等著的《大气环流》。1959年在美国《Rossby纪念论文集》上刊登的叶笃正、陶诗言、李麦村著的《在六月和十月大气环流的突变现象》。1958年科学出版社出版的叶笃正、朱抱真合著的《大气环流的若干问题》一书，在这一专著中，对东亚大气环流研究做了系统总结，是深入认识大气环流演变过程和维持机制的重要著作。
（二）大气运动适应理论研究
五十年代初，叶笃正等就进行了这方面的理论研究。1957年叶笃正发表的《大气准地转运动形成》一文，发展了C.G.罗斯贝三十年代末期首先提出的地转适应过程理论。罗斯贝认为，大气中的风场是向气压场适应的，而叶笃正的贡献在于他论证了风场和气压场是相互适应的，并依赖于运动的尺度。曾庆存证明：对于尺度大于罗斯贝变形半径的大气运动，风场是向气压场适应的，但对于尺度小于罗斯贝变形半径的大气运动，气压场又是向风场适应的。后来，叶、曾等在一系列论著中，把这一辩证观点发展到非线性大、中、小尺度大气运动中。叶笃正与李麦村合著出版的《大气运动适应性问题》一书，全面阐述了大气运动这一基本规律，大大丰富了这一领域的研究。
（三）寒潮研究
晚秋、冬季和初春，我国常遭北方寒冷空气袭击，带来天气的急骤降温，给工农业生产带来巨大影响。三十年代，我国的李宪之就进行过寒潮路径问题的研究。新中国成立后，陶诗言等再次对这一问题进行研究。他们认真分析地面与高空的观测资料，系统总结出影响我国的四条寒潮路径，并给出了冷空气源地。指出，寒潮爆发不是局部环流演变，而是北半球长波调整的结果。进而指出，一次东亚寒潮的爆发，实际上是东亚大槽一次替换和重建过程，在槽后导致一次冷空气爆发。还发现亚洲阻塞形势的崩溃也是导致东亚寒潮的一种常见的高空环流形势。这些结果，在指导寒潮预报和对我国寒潮预报服务方面起了重要作用，大大地提高了我国寒潮预报水平。
（四）东亚季风研究
五十年代初，地球物理所天气气候室的高由禧等，着重研究了东亚季风气候，作出了中国季风气候区划，给出了季风指数新的表达式，指出夏季风的进退与中国大陆上主要雨带的移动关系。1972年出版的高由禧等著的《东亚季风若干问题》一书，是这一时期季风研究的系统总结。
（五）天气气候和长期预报研究
新中国成立初期，杨鉴初等充分利用一些台站长期积累的历史资料，对我国长期天气预报进行了深入系统的研究。五十年代初，杨鉴初著的《运用气象要素历史演变规律做一年以上长期预报》一文，揭示了气象长期演变的持续性、相似性、周期性、最大最小可能性、转折点等规律。为我国长期天气预报开辟了一条新途径，在广大气象台站普遍应用，被誉为杨鉴初法。《人民日报》还专题做过介绍。
杨鉴初拓展了我国日地关系的研究。提示了日地关系若干事实，探讨了日地关系的物理机制，他把日地关系与海气相互作用联系起来，发现太阳活动对低层大气环流的影响有27天周期性，引起国内外同行关注。他写的《日地关系》一书，对我国日地关系的研究，普及日地关系科学知识起了很大推动作用，受到著名科学家钱学森等的好评。
在五十年代中期，根据黄河三门峡水库工程建设需要，水利部委托地球物理所，对黄河流域的降水进行研究。叶笃正、高由禧、张宝堃、杨鉴初等合作完成了《黄河流域降水图集》和《黄河流域降水》专著。这些研究对五十--六十年代黄河流域的建设规划起了重要的参考作用。
五十年代，叶笃正、陶诗言等深入研究了北半球的阻塞高压和我国的梅雨等。这些研究的主要结果，除以论文形式发表于国内外的学术刊物上，还集中发表了有关专著，如叶笃正、陶诗言等著的《北半球阻塞形势研究》、《中国的梅雨》、《东亚寒潮》以及《西藏高原对东亚大气环流和中国天气的影响》等，都是指导长期天气分析预报业务及科学研究的重要著作。这些研究在新中国气象研究历史上占有重要位置。
四、不断开拓新的研究领域,进行广泛科学探索
（一）数值预报研究
五十年代初，计算机的出现，使有数理根据的数值天气预报方法成为可能。赵九章、顾震潮敏锐地看到了这个新事物。顾震潮明确指出：数值天气预报是天气预报的精确化、客观化道路上的必然产物，它是天气预报方法中的两条腿中的一条腿。在赵九章支持下，顾震潮带领他的助手，于1956年开始了数值天气预报的研究。在开创数值天气预报初期，计算条件非常困难，顾震潮就组织研究人员，手算求解微分方程，以图解法做数值形势预报的降水预测试验。顾震潮阅读了近200篇国外有关文献，并从中选出最佳的文献，作为参与人员的必读资料，使他们尽快进入新领域的前沿。经过两年多的努力，于1958年做出了两张预报24小时、48小时寒潮路径数值预报图。1958年，地球物理所还与计算所、中央气象局合作，研制用准地地转正压模式作亚欧500毫巴形势的数值天气预报，使我国天气预报从定性的经验方法，向流体力学方程组定量化的方法迈出了第一步。在最初试报的5个月内，曾对各种不同边界条件进行了一系列试验。陈雄山提出的在最外两圈边界上设高度不随时间改变的条件，可使结果变好。为减小误差，从1960年7月开始把计算范围扩大到北半球。计算中，根据叶笃正理论，在预报方程中引入了抑制超长波倒退的整层辐散，解决了太平洋高压不正常倒退问题。这项工作为我国天气预报开创了一条新的途径。1961年，曾庆存在世界著名的气象学家基别尔指导下，以大气中运动的适应过程理论为基础，建立了求解原始方程的"半隐式差分方案"，是世界上应用原始方程作短期数值预报的最早的成功方法之一，后来得到广泛应用。1963年，袁重光、季仲贞将曾庆存用原始方程做短期数值预报模式从二层扩为三层，当时因缺乏计算条件未能大量研试。这些开创性成果为我国天气数值预报的发展奠定了基础，培养了一批数值天气预报人才，当时的参加者，后来多数成了我国大气动力学和数值预报的学术带头人，如朱永褆、纪立人、周晓平、陈雄山等。
（二）人工增雨与云雾物理试验研究
我国是干旱缺水的国家，尤其是北方水的严重短缺，制约着工农业的发展。人工增雨是国民经济发展的需要，也是广大人民群众渴望解决的问题。早在1958年1月，最高国务会议讨论《1956－1967年我国农业发展纲要》时，毛泽东主席就明确指出"人工造雨非常重要，希望气象工作者多努力"。
五十年代初期，在国外已有干冰催化人工增雨的试验，但由于这项技术复杂，研究进展缓慢。1956年，赵九章提出要发展人工控制天气工作。1958年，由于抗旱需要，吉林省气象局进行了一次人工增雨试验，并获得成功。《人民日报》报道了这一消息。由于此次试验推动，加快了这一领域研究步伐。在赵九章倡导支持下，顾震潮带领一些科研人员，开辟了人工增雨与云雾物理研究的新领域。为了有效地解决西北地区水源不足，1958年夏季，以地球物理所为主，中央气象局、甘肃省气象局、北京大学和空军等单位参加的试验小组，在祁连山、兰州一带，进行了地面及飞机增雨试验。试验规模很大，有飞机的空中作业，也有高空地面站对山坡云雾的催化试验。叶笃正、顾震潮、朱岗昆、高由禧等到甘肃亲自主持试验，取得了一定效果。该年底，地球物理所与中央气象局、安徽省气象局、空军、南京大学等单位协作，在安徽开展了人工控制天气的试验，叶笃正参加指导。1960年3月，地球物理所天气气候室在南岳衡山、东岳泰山等地建立了云雾观测站，我国率先较系统进行云雾降水物理观测研究，持续到1962年夏。利用新研制的"三用滴谱仪"观测云滴谱、含水量；利用蓖麻油法观测大云滴谱以及其它粒子谱，揭露不同类型云中滴谱特征，研究了云系和降水微结构变化规律，分析了云滴浓度的起伏特点。还对积云人工增雨的催化方法进行理论分析计算，取得了许多重要结果。为了争取在南方的云雾季节取得完整资料，参加试验的同志们不怕疲劳，抓紧时间，连续作战。观测后期引进�"马克尼"气象雷达。1962年、1963年顾震潮等著的《我国云雾降水微物理特征问题》、《云雾降水微物理的一些理论问题》，是对这一研究的总结。1963―1965年应上海民航局要求，我所与上海民航局、南京大学合作，在长江三角洲地区对夏季积状云、冬季层状云和雾的结构进行了数十次考察和人工影响试验，我所黄美元等参加了此项工作。人工消雾试验是在上海龙华、南京大校场等机场进行的，方法是用小型飞机在雾层顶部撒细盐粉、氯化钙粉。在南京大校场机场试验成功两次。1964－1968年，由于新安江水库缺水,发电受到影响,华东电管局要求我所帮助在该区开展人工增雨。在黄美元领导下我所先后在新安江流域、杭州、上海等地进行人工增雨作业试验，取得了明显效果。
为了从根本上探索人工增雨的科学有效方法，必须相应地开展云雾物理的理论研究。顾震潮、周秀骥等利用高山观测站提供的观测资料，从理论上系统地总结了中国几种层状云和积状云的宏观和微观物理特征。为了深入研究云雾物理，在顾震潮带领下，地球物理所开展暖云室的实验，加强积云动力学研究，攻克了云雾起伏理论难关。在此研究基础上，顾震潮、周秀骥在六十年代初提出了暖云降水的起伏理论，在世界上较早地指出了云中宏、微观参量的起伏对降水过程的重要作用。在随机过程的理论基础上，提出了云滴增长和雨滴形成的新机制。这个理论对薄云降水、大水滴形成等一些过去难以解释的现象提出了合理解释。1964年出版的顾震潮、周秀骥专著《暖云降水微物理机制的研究》和以后出版的《云雾降水物理基础》，概括了上述研究成果。上述暖云降水理论研究获1978年全国科学大会奖。云雾物理研究成果获1978年中国科学院重大科研成果奖。
（三）积云动力学和中尺度动力学研究
六十年代初,巢纪平、周晓平在比较严密的理论基础上,在国际上较早地建立了有自己特色的积云动力学方程组和解法，完成了一系列积云发生、发展及消亡条件动力学的研究及其数值试验。1964年出版的《积云动力学》一书,概括了这项研究成果。这一研究成果,对当时和以后的中尺度动力学和分析预报研究、积云数值模拟研究都有重要意义。1962--1964年地球物理所天气气候室王作述等参加我国在华东地区进行的中小尺度观测试验。参加这项试验的还有中央气象局、空军气象部、南京大学、北京大学和有关省市的气象局。试验促进了中尺度气象研究，对提高我国强对流灾害性天气预报水平起了重要作用。
（四）边界层大气物理研究
由于农业气象、华南橡胶防风林带、西北治沙等任务的需要，地球物理所从五十年代初就着手创建我国边界层大气物理的研究工作。1953年，地球物理所与中国农业科学院合作创建的农业气象研究室，开展了地面大气结构与大气湍流的观测研究工作。赵九章在1949年后指导的第一个研究生，进行了稳定层结与不稳定层结条件下，近地面大气湍流混合规律性的理论研究，并用边界层大气湍流理论研究了西北风沙和输送规律。为提高大气湍流研究水平，地球物理所向世界大气湍流学权威、前苏联奥布霍夫院士派出了六十年代最后一名边界层大气物理研究生。这些工作，为我国边界层大气物理研究，起到了积极作用。
（五）大气臭氧的探测研究
五十年代初，赵九章从气象研究的深度考虑，注意了大气臭氧的探测研究，1954年安排专人从事臭氧研究工作，开始用修复的一台解放前法国人留下的Dobson臭氧仪（1938年进口的），进行臭氧观测。1958年，地球物理所再次进口一台Dobson臭氧仪（后来在昆明观测站使用）。1960年，地球物理所与北京大学合作，在西藏高原海拔5120m处进行了两个多月的臭氧观测。资料分析后发现，该地区的臭氧明显低于同纬度地区。首先发现了在世界第三极上，存在着臭氧总量低值地区。
五十年代末六十年代初，魏鼎文对大气臭氧的遥感理论进行了深入研究，在遥感反演领域内取得了几个新发现：1．首先提出了权重函数的分析与应用，发现了大气遥感方程所包含的独立信息量是有限的；2．指出遥感方程的解具有不唯一性和不稳定性问题，处理应十分小心；3．证明了当时国际通用的遥感臭氧垂直分布方法（B）的解是不唯一的，应放弃使用。这些发现不仅对大气臭氧层，而且对卫星及其它一些地学遥感反演科学均有普遍意义。这些研究成果，1962年正式发表。1964年，加拿大科学家得到相同结论，1965年发表。
（六）大气探测、大气遥感研究
新中国诞生不久，为发展我国常规气象观测，急需各种气象仪器。为了制造观测仪器，赵九章亲自参加水银气压表的研制试验。为进行高空气象观测，1960年朱岗昆与有关单位合作，在安徽广德建立气象火箭发射基地，使用液体燃料发射火箭，开始了用火箭测风等试验研究。用金属铂和金属伞测风取得了较好效果。随着云雾、降水物理学的研究，大气探测原理、技术及设备的科学研究相应得到了迅速发展。为配合云雾、降水观测，研制成功了一系列观测仪器，如自己研制成功的三用滴谱仪、增雨云综合探测系统等。随着大型探测设备的引进和观测试验研究工作的发展，天气气候室逐步形成了开展大气探测研究的科研和技术实体。六十年代初，该室建立了高电压试验室，研制了单站和三站雷电定位仪，为研究大气电学创造了条件。
1964年，赵九章深感急需发展新的探测实验技术与手段，他提出：将各种类型的无线电波、声波及激光技术应用到大气探测方面来。他亲自主持气象卫星探测理论与方法的学术讨论班，带领一批年轻人开展了对遥感理论的研究工作。他亲自领导建立大气光谱实验室。1966年，赵燕曾等八人研制出了我国第一台脉冲红宝石激光雷达，开展了测云、烟、大气消光系数、大气能见度等大气要素的探测、研究。这项工作在国内居先进水平，与当时国际水平相当。
五、探索发展大气科学研究的新途径
1956年，我国第一个国民经济五年发展计划胜利完成。为迅速提高科学技术水平，以适应国民经济大规模发展需要，党中央提出向科学进军的伟大号召。1956年，赵九章参加了周恩来总理领导的制定我国十二年科学远景规划。当时他说：从现代化的科学发展来看,气象学是一门边缘科学，它一方面联系着当地具体地理条件，有它的区域特点；另一方面,则遵循着物理变化法则,而与数理科学有共同性。因此，要进一步揭露其本质，必须广泛积累天气和气候的观测事实,利用现代化的新技术,更深入掌握大量物理现象的变化过程,运用现代科学成就,进行分析研究。通过各学科间的相互渗透，促进气象学的发展。这是多么深刻的话。以后他把这些思想规纳为三化，即：数理化、新技术化与工程化。要求对各项观测要用新技术，定性定量方面要数理化，应用方面要工程化。把气象研究,从描述的方法推展到利用现代化科研手段,建立在坚实的数理基础上。这一正确的指导思想，对地球物理所后来各学科发展起了极为重要的作用。为使地球物理所都能认识这一正确指导思想，在五十年代中期，组织全所科研人员进行了一次大讨论。党委书记卫一清坚定地支持赵九章的正确思想，并推动贯彻落实。例如，天气气候室1958年从广播事业局调进了陈仲文等一批技术专业大学生；六十年代初，又陆续从大专院校分配进来一些技术专业人员；动员现职科研人员学习专业技术，做到一专多能。由于采取了上述措施,从五十年代末期天气气候室的新仪器设备的研制才有了实质性的进展，气象探测、大气遥感才有了新的发展，科研整体水平向现代化迈进了一大步。由于党政领导密切配合,相互支持,才有文化大革命前地球物理所的飞速发展。
六、培养人才
为了解决气象科研人员的不足，提高科研人员的整体素质，地球物理所的领导以及天气气候室的专家们做了大量工作。他们通过多种渠道，加强培养，使科研人员具有刻苦钻研，严谨不苟，团结合作，勇于拼搏的素质。他们非常注意对尖子人才的培养，不拘一格选用人才，例如，现中国科学院院士、大气科学家周秀骥，是1951年地球物理所天气气候室招进的高中生，赵九章发现他学习勤奋，肯于钻研，就选送他到北大学习，后又送到苏联留学；现中国科学院院士、大气科学家巢纪平，1954年从南京大学毕业来所，学习刻苦，努力钻研，天气气候室也重点加以培养，很快在科研中取得了重要成果；现中国科学院院士、全国科协副主席、曾任大气物理所所长的大气科学家曾庆存，数理基础好，在苏联做研究生时，就已做出优异的研究工作，展示了自己的才华，1961年学成回国后，赵九章和卫一清多方设法将他调到地球物理所，创造条件，使其后来充分发挥了才干。所领导及天气气候室还非常注意对在职科研人员的培养提高。天气气候室内设有一个相当规模的天气室，专事天气分析预报工作。对刚分配来的大学毕业生，一般先安排做天气分析图，从最基础工作做起。1956年开始招收研究生入所学习，1963年还招收越南研究生。研究生入所后，首先要学习导师规定的国内外有关经典著作，介绍学习心得时还邀请有关科研人员参加，使他们一开始学习就处在国际上有关学科的前沿，站在高起点上。五十年代中期，为提高科研人员业务水平，经常组织一些青年科技人员到北大听课，进行短期培训。为提高科研人员的外语水平，经常邀请北大教师来所教授外语。从五十年代初，天气气候室就坚持年终学术报告的制度，交流科研工作情况，相互学习，对树立严谨的学术风气起了重要推动作用。这些做法逐步形成制度，一直坚持了几十年。1958年，根据国家需要，地球物理所与中国科技大学联合创办科技大学地球物理系，设大气物理专业，赵九章任系主任，顾震潮负责大气物理专业。经常安排研究所科研人员到科大讲课，接受本专业学生来所实习作毕业论文。
这一时期，天气气候室还调派一些科研人员，支援兄弟单位。六十年代初，由于西北建设需要调高由禧等6人到地球物理所兰州分所工作。由于研究工作需要，调徐淑英等4人到地理所工作。
经过10多年的发展，到1965年天气气候室已拥有研究员5人、副研究员4人、助理研究员25人、研究实习员55人、工程师3人、技术员19人、见习员31人、已定职的大学毕业生和当年分配来的大学生25人、中技生3人、高中生3人、研究生15人，共183人。形成了一支实力雄厚、水平较高、富有活力，能承担大气物理、气象科学研究及实验工作，配套齐全的科研队伍，为后来科研工作的发展奠定了坚实的人力基础。
七、国际交往及全国性学术交流
六十年代以前，西方一些国家对我国实行封锁，对外科技交往受到限制，当时主要是与社会主义国家往来。1956年国际地球物理年，中国委员会派朱岗昆、陈宗器和吕保维参加了在莫斯科、布鲁塞尔、巴塞罗那召开的国际地球物理年的国际会议，这是我国第一次参加国际会议。1958年，赵九章率中国科学院大气物理代表团访问苏联，考察其大气物理研究现状，以推动我国相关方面的研究。1959年，顾震潮应邀率团出席了苏联全苏云雾、降水及雷电第六届会议，会后考察了苏联有关云雾研究工作，参观了高山云雾观测站云雾室等，还在苏联地球物理所作了专题报告，题为"大气过程的控制�"，这一报告引起了广泛兴趣。这次参观考察访问的主要收获，是对苏联云雾物理、人工降雨方面的情况有了进一步了解，取得了一些技术资料。1965年，赵九章、蒋金涛率中国气象代表团访法，考察了其防雹中心及机场的丙烷消雾装置等。
地球物理所同中国气象学会，于1959年12月8日－12日在北京联合召开了大气环流学术会议。这是我国首次召开的国际气象会议。参加会议的有地球物理所、中央气象局、北京大学地球物理系、南京大学气象系及各省市气象学会等单位代表，共70余人，列席代表计百余人。苏联科学院应用地球物理研究所派高级科研人员参加了会议，并做了学术报告。会议就新中国成立十年来，我国有关大气环流和动力气象研究情况，东亚大气环流、中长期天气预报、西藏高原大地形影响等方面的主要工作做了比较全面的总结，交流了全国各地有关大气环流和中长期预报研究的新成果。这次学术会议的召开，显示了天气气候室，在全国气象行业中是一支强大有力的骨干队伍，在一些主要研究领域处于领先地位。
从1949－1966年，10多年时间，地球物理所的天气气候室完成了国家交给的服务于国民经济建设、国防建设的气象保障和科研任务；合作建立、健全了新中国天气预报业务；对东亚大气环流、寒潮及东亚季风进行了深入研究；开拓了数值天气预报、云雾物理和人工增雨、中尺度动力学、雷电物理和大气探测等一些新的研究领域。有些研究成果已达到国际先进水平。例如：东亚大气环流研究、旋转大气中运动的适应过程理论、云雾降水微物理研究、积云动力学、长期天气预报、暖云降水理论研究、激光雷达、臭氧研究等均达到或接近当时的国际先进水平。此间壮大了研究队伍和技术力量，形成了国内大气科学的研究中心。这些都为以后的大气科学研究、发展奠定了坚实的基础，为大气物理研究所的成立创造了条件。
