image
Home Journals Progress in Geophysics
Progress in Geophysics

Abbreviation (ISO4): Prog Geophy      Editor in chief:

About  /  Aim & scope  /  Editorial board  /  Indexed  /  Contact  / 
Online first  /  Current issue  /  All issues  /  Top access  /  RSS

Progress in Geophysics >

2024 , Vol. 39 >Issue 4: 1382 - 1389

DOI: https://doi.org/10.6038/pg2024II0311

Review of Parker C. Chen's contributions in solar-earth relations study, space physics, and artificial satellites in China

  • YaDan CHEN
Expand

Received date: 2024-03-16

  Online published: 2024-09-29

Copyright

Copyright ©2024 Progress in Geophysics. All rights reserved.
Fold

Abstract

Parker C. Chen (born July 27, 1898, Xinchang county, Zhejiang Province- died March 4, 1960, Beijing) was the founder of geomagnetism in China and the founder of the Chinese Geophysical Society. Professor Chen had made outstanding contributions not only in geomagnetism, but also in the solar-earth relations, space physics, as well as initiation of artificial satellites program in China. His contributions and leadership had promoted scientific status internationally and paved the way for related scientific disciplines and technological progress.

Cite this article

YaDan CHEN . Review of Parker C. Chen's contributions in solar-earth relations study, space physics, and artificial satellites in China[J]. Progress in Geophysics, 2024 , 39(4) : 1382 -1389 . DOI: 10.6038/pg2024II0311

0 引言

我仔细研读了中国地球物理学会编著的《中国地球物理学学科史》(2012)、《中国地球物理学史》(2017)、陈洪鹗和许瑛编著的《中国当代地球物理学的开拓者》(1994)以及中国科学院原地球物理研究所(以下简称地球所)地磁组相关文献资料和父亲陈宗器先生(图 1)留下的文件和日记，对他的科学生涯做了一些梳理.本文通过部分史料呈现，回顾父亲陈宗器在日地关系、空间物理以及我国人造卫星等领域做出的贡献.
图1 陈宗器先生照片

Fig 1 Photo of professor Parker C. Chen

1 20世纪40年代陈宗器在日地关系领域做出的重要贡献

1942年4月，陈宗器率队赴福建观测日食后，在福建省气象局刊物《天气》上发表了题为“日食、电离层及地磁之相互关系”论文(陈宗器，1942).日全食的地磁效应和电离层效应观测，是当时国际上地球物理学的崭新领域(中国科学技术协会，2012).陈运泰认为该研究是我国首次日全食地磁观测和最早日地关系研究的论文(陈运泰，2022).之后，陈宗器在“中国境内地磁观测之总检讨”一文中写道：“此外并可应用所集之材料，进行地磁理论之探索并研究地磁与太阳、极光、高空电离层及地电等现象之相互关系”(陈宗器，1944)，进一步深化了有关日地关系的研究思路.
1948年10月11日，在南京10个科学团体联合学术年会后，陈宗器主持召开中国地球物理学会工作会议，会上他宣读了陈宗器与刘庆龄合著的“磁偏角长期变化与太阳黑子数之关系”研究报告(陈斯文和陈雅丹，2008；竺可桢，2010).

2 20世纪50年代上半叶陈宗器进一步完善地磁综合研究学术思想

1950年陈宗器被政务院任命为中国科学院原地球物理研究所副所长.在1950—1960年任职期间，他协助赵九章所长制定了年度气象、地磁、地震和物理探矿学科的发展规划；“1956—1967地球物理学科远景规划中心问题”.在地球物理学科建设、科学研究布局、远景计划、人才培养等方面做出了富有前瞻性和战略性的贡献.他引领“地磁学科”上天(向高空物理发展)，为“人造卫星升空”做了科研和人才准备.中国科学院第一个卫星小组“581组”成立时，他参与了火箭探测和卫星试验计划”(陈斯文，2010a)
1951年6月，陈宗器受地球所委派兼任中国科学院“天地上海联合工作站”主任，编制“天地年册”，具体实施将地磁与相关学科综合研究的新思路(陈斯文，2010b).同年12月回地球所专任副所长，继续领导地磁组整理完毕1941年崇安地磁观测记录、广西雁山地磁台地磁记录、南京钦天山解放前至新中国部分磁偏角与水平分量和1947—1948年佘山地磁台记录.在1951年地磁组报告中，有陈宗器和刘庆龄合著研究报告：“磁偏角长期变化和太阳黑子数的关系”(见图 2).
图2 1951年8月地球所地磁组工作报告(p1~p3)

Fig 2 Work report of the geomagnetic team of the Institute of Geophysics, Chinese Academy of Sciences (CAS) in August 1951 (p1~p3)

1952年1月，陈宗器被调往中国科学院院部，兼任中国科学院办公厅副主任，参与中国科学院建院工作，但他始终不忘心心念念的地磁工作和他的学术理想.这一年陈宗器为研究电离层与太阳黑子、日冕与地磁之关系，部署佘山地磁台的观测与研究工作；陈宗器还邀请武汉大学梁百先与他共同创导(图 3)、并推动了地球所与武汉大学电离层实验室的合作，在武汉大学与佘山地磁台装配了观测记录仪.陈宗器代表地球所与武汉大学理学院院长桂质廷和物理系主任梁百先商谈，邀请武汉大学支持地球所在佘山建设电离层观测站.1951年8月—1952年9月，张从麟、黄鹤龄、何鹤方三人赴武汉学习，之后黄鹤龄、何鹤方回佘山筹备建设电离层观测站.1953年1月底，佘山“上海军事管制委员会中国科学院地球物理研究所佘山电离层实验室”正式挂牌成立，并及时开展了1953年2月14日日全食观测.佘山电离层观测推动了我国东部电离层观测网的建立，也拓展了已有百年历史的佘山地磁台观测内容(张从麟，2008).
图3 1952年1月地球所地磁组工作计划(p1~p4)

Fig 3 Work plan of the geomagnetic team of the Institute of Geophysics, CAS in January 1952 (p1~p4)

1953年，陈宗器领导的地磁组的地磁记录整理及中国地磁图的编制工作有序进行，佘山电离层观测站的工作也已按计划完成.就在这一年，55岁的陈宗器完成了他最重要的工作：创建了包括地磁、地震、天文、宇宙射线综合观测与研究的白家疃北京地球物理观象台.1959年春苏联宇宙射线学专家卡皮洛夫(Ю.М.КОПЫОВ)到白家疃地球物理观象台参观时高度评价台站的科学研究与观测能力(郑体容，2008).白家疃地球物理观象台于1984年获得国际大地测量和地球物理联合会颁发的银质奖章.
1955年，我国开始筹备即将到来的“国际地球物理年”工作，中国参加了气象学、地磁学、地震学、太阳黑子和其他太阳活动现象、宇宙射线、电离层、经度及纬度测量等项目.陈宗器担任国际地球物理年中国委员兼秘书长，积极推动了我国地球科学、特别是地磁学和空间物理学的发展，作为对竺可桢直接负责此项工作的具体领导者做了大量卓有成效的组织工作(图 4).他坚持以任务带学科，瞄准国际科学发展趋势，将地磁学科发展为地磁学、高空物理(电离层、宇宙射线)等综合研究学科.以极大的热情与魄力安排西藏等空白地区一批地磁观测台建设快速上马.在增设宇宙射线观测、色球望远镜和地磁脉动观测之后，使白家疃、西藏观象台成为综合性地球物理观象台”(陈斯文，2010c).为推动我国电离层观测网的建设，在北京选点因环境要求未成后，他决定在廊坊建电离层观测站，并为后续廊坊建电离层观测站的人才培养、仪器设备购置作了大量的准备工作，包括购买了国外当时最先进的仪器(SP3).1957初派遣徐楚孚等人去武汉大学进修和参与合作工作，后又派徐楚孚去瑞典留学学习电离层专业(留学归来担任廊坊观测台台长)；派郑体容去邮电学院22所进修电离层；在地磁组建立了电离层研究小组.廊坊观测站1961—1963年建成时，虽然陈宗器已离世，但大的框架都已搭建好(徐楚孚，2008).
图4 1955年12月30日陈宗器草拟的“国际地球物理年进行情况和我们的计划”

Fig 4 Draft of "Progress of the International Geophysical Year and our plan" by Parker C. Chen on December 30, 1955

3 20世纪50年代下半叶陈宗器以极大的热情为我国人造卫星做了大量前期准备工作

1956年8月16日—10月8日陈宗器率团代表国际地球物理年中国国家委员会出席了相关会议，在巴塞罗那“国际地球物理年筹备会议”上，前苏联向全世界发布即将发射人造卫星的前一天，前苏联科学院副院长巴尔金特意提前向时任团长的陈宗器作了友情通报(陈洪鹗和许瑛，1994).同年9月29日，陈宗器在莫斯科参观前苏联科学院地磁、无线电电波传播研究所，通过与普什科夫所长座谈中国地磁科学的发展，他推进日地关系研究为卫星上天做准备的思路更为坚定.1957年3月，陈宗器和赵九章去日本东京参加国际地球物理年亚太区域会议.回国途径武汉，看望了合作单位武汉大学桂质廷、梁百先以及在那里学习电离层的周炜、徐楚孚等人(图 5).
图5 1957年3月赵九章、陈宗器去日本参加地球物理年亚太区域会议回国途径武汉，看望合作单位武汉大学桂质廷、梁百先以及在那里学习电离层的周炜、徐楚孚等人

Fig 5 In March 1957, Jeoujang Jaw and Parker C. Chen visited Wuhan to meet Gui Zhiting and Liang Baixian, as well as Zhou Wei, Xu Chufu, and others after they attended the Asia-Pacific Geophysical Conference in Japan

1957年10月4日，前苏联第一颗人造卫星升空.陈宗器感到地磁上天的紧迫感，先后在地球所部署组建了磁暴预报小组、电离层扰动预报小组、电离层物理研究小组和宇宙射线研究小组(郑体容，2008)，并组织了对前苏联人造卫星的观测和研究工作(图 6).为了满足国民经济和国防建设急需，陈宗器主持编制了我国第一幅地磁图《中国地磁图(1950.0)》；利用佘山地磁台长期记录，较全面地分析研究了磁暴和磁湾，并开始研究其与电离层和太阳黑子的关系，向有关部门提供磁情指数、磁暴、磁湾简报.
图6 1957年10月陈宗器草拟关于观测苏联人造卫星组织工作有关问题的信件与报告

Fig 6 In October 1957, Parker C. Chen drafted a letter and report regarding the Soviet Union's artificial satellite mission

1958年8月，中国科学院成立第一个卫星小组“581组”，作为地球所副所长的陈宗器责无旁贷地积极投入到为人造卫星上天的准备工作之中.根据工作需要，他把地磁组的骨干周炜、苏先樱、孙传礼、朱连等人派去支援.1958年初，陈宗器亲自负责起草“地磁组第二个五年计划1958—1963”以及“地磁组1958—1962发展纲要”草案.三个中心问题包括电离层扰动预报方法的建立、地磁测量新技术的研究与编制中国地磁图；进行地磁长期变化的研究；地壳及岩石磁性的研究.并强调说明电离层为工作重点，他指出“利用并分析地磁、电离层、太阳活动以及其他地球物理现象等观测资料的分析和研究，可以预告磁暴、电离层扰动的到达”，奋斗目标是“三年试报，五年预报”.
1959年4月，中国科学院地球所决定在1960年4月苏联“曙光号考察船”来华期间，组织地磁、电离层、宇宙射线、太阳活动学术报告会.陈宗器亲自拟定活动安排，筹备地磁组写论文并组织研讨及帮助修改论文.其中刊于地球物理学报上胡岳仁的“太阳自转对地磁场的影响”和蒋伯琴的“太阳耀斑与磁暴的关系”均由他多次修改完成(胡岳仁, 1958, 1959；蔣伯琴，1960).
1959年6月陈宗器在“地球物理科学基本理论研究计划”中重申为宇宙航行做各种研究准备的重要性：“太阳活动及高空自然现象常常与地面的物理现象有密切的关系.研究这些关系是走向宇宙航行的一个重要手段，也是地球物理学的重要任务之一”.他强调：“苏联人造地球卫星和宇宙火箭的发射成功，开始了征服宇宙的新纪元，标志着苏联在最重要的科学技术方面已登上世界高峰.我国为此项工作，做好充分准备，必须对于‘日地关系’问题及早开展重点研究，以适应形势的要求.否则，将来我国的星际航行需要宇宙空间的科学数据、日地关系研究成果等资料时，深恐届时还是一空二白，临时仍然措手不及”(图 7).
图7 1959年陈宗器强调为人造卫星做准备

Fig 7 In 1959, Parker C. Chen emphasized again the preparation for artificial satellites

陈宗器基于日地关系研究综合性联合协作的思想及紧迫性，积极为卫星上天前的日地关系综合研究做准备.他认为“只有日没有地”是无法将研究深入的.1959年12月，启动了由地球所牵头的重大科学技术项目“太阳活动及地球物理相关现象的研究”，项目联合了紫金山天文台、北京天文台、邮电科学研究院、原子能研究所、电子学研究所、武汉大学高空大气物理研究所等单位(图 8).陈宗器担任项目组长，负责项目规划与实施，多次召集专家开会研究商讨.他不顾身患疾病，仍带病坚持在北京饭店召开了最后一次项目研讨会，此时离他去世仅有两个月.
图8 1960年陈宗器倡导和执笔的重大科学技术项目任务书草稿

Fig 8 Draft of the major scientific and technologic projects "Solar activities and geophysical related phenomenon" in 1960

4 小结

陈宗器先生是我国地磁学的奠基人，他怀着极大的责任感反复强调日地关系研究的必要性与紧迫性，引领地磁学向高空物理发展.他也为我国人造卫星项目准备工作付诸了大量心血.他的一生，为推进我国地球物理事业发展做出了不可磨灭的贡献.

感谢审稿专家提出的修改意见和编辑部的大力支持！

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
Chen H E Xu Y. Pioneer of Contemporary Geophysics in China Beijing Seismological Press 1994 51 127

Chen S W Chen Y D. Picking the Blooming North Star (Volume 1) 2008 289 Beijing China Science and Technology Press

Chen Y T. In memory of the founder of geomagnetism research in China: Mr. Chen Zongqi City and Disaster Reduction 2022 2 1 5

DOI

Chen Z Q. The relationship between solar eclipse ionosphere and geomagnetic field Weather, (Fujian Provincial Meteorological Bureau) 1942 4

Chen Z Q. General review of geomagnetic observations within China Academic Journal 1944 1 2 99 126

China Association for Science and Technology. History of Geophysics in China Beijing China Science and Technology Press 2012 58

Hu Y J. The influence of solar rotation on the geomagnetic field (1) Acta Geophysica Sinica 1958 7 2 103 113

Hu Y J. The influence of the solar rotation on the geomagnetic field (Ⅱ) Acta Geophysica Sinica 1959 8 2 123 131

Jiang B Q. A statistical study of the relations between solar flares and magnetic storms Acta Geophysica Sinica 1960 9 1 38 46

Zhu K Z. Zhu Kezhen's Diary Shanghai Shanghai Science and Technology Education Press 2010 229

陈 洪鹗 许 瑛. 中国当代地球物理学的开拓者 北京 地震出版社 1994 51 127

陈 斯文 陈 雅丹. 摘下绽放的北极星(上卷) 北京 中国科学技术出版社 2008 289

陈 运泰. 纪念我国地磁学奠基人——陈宗器先生 城市与减灾 2022 2 1 5

DOI

陈 宗器. 日蚀电离层及地磁之相互关系 天气, (福建省气象局) 1942 4

陈 宗器. 中国境内地磁观测之总检讨 学术汇刊 1944 1 2 99 126

胡 岳仁. 太阳自转对地磁场的影响(一) 地球物理学报 1958 7 2 103 113

胡 岳仁. 太阳自转对地磁场的影响(二) 地球物理学报 1959 8 2 123 131

蔣 伯琴. 太阳耀斑与磁暴的关系 地球物理学报 1960 9 1 38 46

中国科学技术协会. 中国地球物理学学科史 北京 中国科学技术出版社 2012 58

竺 可桢. 竺可桢日记 上海 上海科技教育出版社 2010 229

Options
Outlines

/

〈 〉