Akira Kasahara. Image: NCAR
NCAR期間的Akira Kasahara (約1960-70年代)。Image: UCAR
Akira Kasahara (左) 和長期合作者Warren Washington (右)。攝於NCAR Mesa Lab, 2016. Image: UCAR
今年(2022)三月，一位偉大的日本氣象學家Akira Kasahara過世，享年95歲。Kasahara在日本出生長大，於東京大學取得學士和博士學位。因為日本在二戰後經濟蕭條，工作機會很少，1950年代他選擇移民美國，並在美國Texas A&M University和University of Chicago任教，之後於1963年去NCAR。他在NCAR時跟Warren Washington合作發展氣候模式，奠定NCAR在氣候模式領域的地位和基礎。此外，他也代表NCAR參與國際研究計畫GARP (Global Atmospheric Research Program)。
Akira Kasahara的學術成就驚人，但奇怪的是，除了他1998年在American Institute of Physic (AIP) 的訪談以外，網路上幾乎找不到介紹他的文章。因此，我整理AIP的訪談內容寫下這篇文章，希望讓更多人知道Akira Kasahara這位偉大氣象學家的故事。這篇文章應該是NCAR氣候模式系列文的Part 1，Part 2預計介紹Warren Washington，後續部分講NCAR氣候模式的發展和理念。
* Akira Kasahara的生平
1927，出生於日本東京
1948，東京大學理學學士
1954，東京大學博士。博士論文研究熱帶氣旋發展。
1954-56，Texas A&M University
1956-62，University of Chicago
1962-63，Courant Institute of Mathematical Sciences, New York University
1963-? (至少到1998年)，NCAR
1972-73，University of Stockholm (leave of absence)
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2022，過世。享年95歲。
* Kasahara的少年和東大時期
Akira Kasahara是家裡的5個小孩之一，父親Hikojiro Kasahara開了一個用濕版攝影技術 (wet plate photography) 做玩具的小生意，母親Kiku Kasahara在店裡幫忙。Akira說他小時候常常看他父親在暗房工作。一個有趣小故事是Akira在幼稚園的時候就認識未來的妻子Yuko，兩人上同一所小學，之後各分東西，後來重遇和結婚。當然，Akira說他在幼稚園和小學的時候，完全沒想過會跟Yuko結婚共度一生。
Akira Kasahara在1944年進入東京大學，當時仍是二戰期間，而且處於東京大空襲期間 (Bombing of Tokyo, 1942-1945)，所以學校撤到郊外，盡可能持續上課。Kasahara在二戰期間的經驗可以參考這本書：Smith, R. and G. A. Meehl (2004): Pacific war stories in the words of those who survived, pp. 409-417, published by Abbeville Press。
1945年，二戰結束，他回到東京繼續大學學業。大四時他們要選一個專業方向，Kasahara對天文學，地震學，和氣象學都有興趣，最後選擇氣象學，原因是當時有氣象學的老師說氣象學是門年輕科學，他想知道是有多年輕XD。
1948年，Kasahara東大畢業後，選擇留在東大繼續唸氣象學研究所，指導老師是Shigekata Syono教授。1950年代初期，Syono看到Charney (1947)的baroclinic instability paper極度興奮，覺得那篇文章把會現代化整個氣象學。Syono也在東大成立了一個數值天氣預報小組 (Numerical Weather Prediction group)，試圖追趕上西方國家在數值天氣預報領域的研究進展，Kasahara也是那個小組的成員之一。當時他們還沒有電腦可用，所以基本上是靠手算來解方程式。
1954年Kasahara取得東大博士學位，但當時戰後的日本經濟蕭條，工作機會很少，所以他有考慮去國外工作。剛好當時東大的海洋學家Koji Hidaka教授正從Texas A&M訪問回來，他知道Texas A&M有在找研究人員，就建議Kasahara去問問看。於是Kasahara聯絡Texas A&M的John Freeman教授，Freeman之前是Princeton團隊的成員之一，Kasahara想說去他那邊的話可以知道更多關於數值天氣預報的研究。想來兩者一拍即合，同年Kasahara就飛去Texas A&M工作了。
Kasahara以及同期的Ogura，Fujita，Sasaki等人是第一批移民美國的日本氣象學家，他們亮眼的表現促成後來更多的日本氣象學家移民美國。事實上，2021年諾貝爾物理獎得主Suki Manabe在1958年會到GFDL，就是Kasahara推薦Manabe給當時GFDL的主任Joseph Smagorinsky。對這些移民美國的日本氣象學家故事有興趣的話，可以看我之前寫的文章：東大11人：1950-60年代移民美國的日本氣象學家。
在訪談中，Kasahara講了一些Syono的研究和做事風格，我覺得蠻有趣的，在這邊順便筆記一下，加上我之前看過的一些資料。
Syono是個傑出的氣象學家，研究專長主要是動力氣象學。當時美國和歐洲也正在開始發展動力氣象學，但因為資訊流通不便，西方期刊通常在發表兩三年後才會流傳到日本，所以Syono基本上是獨自研究。他發展出的動力氣象理論跟Rossby得到的基本上非常相似，但他的研究成果主要發表在日文期刊，成就也鮮少被日本以外的人所知。大概要到1950年代後期Syono才有機會出國跟日本以外的科學家交流。
Syono常常跟學生說，日本的動力氣象研究落後其他國家，所以強烈鼓勵他們去國際舞台學習。Syono和日本氣象協會在1960年11月7日-13日在東京主辦了一個數值天氣預報國際研討會 (International Symposium on Numerical Weather Prediction in Tokyo)，雖然Kasahara當時已在美國，但也幫助了這個研討會的籌辦。這個會可說是數值氣象領域的全明星會，參加者有Jule Charney，Norman Philips，Arnt Eliassen，Edward Lorenz，Hsian-Lan Kuo，還有很多非常知名的科學家。Syono辦這個研討會的目的之一是想把這些才華洋溢的年輕日本氣象學家介紹給全世界，而這些日本氣象學家的確也驚艷這些國外的科學家，讓他們之後有去國外發展的機會
Kasahara覺得Syono是個典型的教授 ("typical professor")，對研究非常有熱忱和興趣，但對工作機會就不是那麼在乎。有些教授會試圖幫忙開工作職缺把學生留下來，但是Syono完全不會。Kasahara覺得這是很多Syono的學生會離開日本到國外工作的原因之一。
* Kasahara在Texas A&M, U of Chicago, 和Courant時期
Kasahara在Texas A&M待了兩年 (1954-56)，然後去University of Chigago (芝加哥大學) 待了六年 (1956-62)。訪談中並沒有提到Kasahara在Texas A&M的工作和心得，他會去芝加哥大學，是當時有幾個颶風侵襲美國東岸，美國政府想要加強颶風方面的研究，因為他博士論文做熱帶氣旋相關的研究，就受邀參加美國氣象局主導的研究計畫委員會，也認識了Jule Charney, George Platzman, Harry Wexler, Herbert Riehl, Robert Simpson等人。芝加哥大學的George Platzman跟美國氣象局有個研究颶風的計畫，他邀請Kasahara去芝加哥大學，Kasahara接受了這個邀請。
在芝加哥大學期間，Kasahara做了很多熱帶氣旋的研究，包括數值模擬，研究氣旋的移動和生成等。他也常常拜訪GFDL，了解一下最新的研究進展。當時他使用Argonne National Lab的IBM 709機器，因為他還沒取得美國公民身份，進不去Argonne，所以他是在警衛室裡頭工作。
1961年，NCAR副主任Phil Thompson邀請他加入NCAR。當時Kasahara有在考慮回日本，他打算在NCAR待幾年後就回去日本。當他去NCAR拜訪時，發現裡頭只有幾位大氣科學家，如Aksel Wiin-Nielsen，Vin Lally等人，他覺得要是他在NCAR待一陣子的話可能沒有辦法獲得太多收穫。剛好那時候Courant Institute of Mathematical Sciences, NYU的George Morikawa也在做熱帶氣旋相關的工作，Morikawa就問Kasahara要不要來Courant待一陣，Courant也同意了，所以Kasahara就決定先去Courant工作了一年半，然後再去NCAR。他在Courant的主要工作是用數值模式研究鋒面的囚錮過程 (occlusion process of frontal cyclones)。Courant有很多數值方法的研究，他也有接觸一些。
離開Courant後，Kasahara在1963年加入NCAR，一待就是三十多年。他說他會在NCAR待那麼久，主要是因為1960年代氣候模式快速發展，NCAR提供他充足的資源去發展模式，比方說某一年他和Warren Washiongton用了70%的計算時間。NCAR提供這樣的機會和資源，還有良好的研究氛圍，他很享受在NCAR工作。
* Kasahara在NCAR時期
Kasahara加入NCAR後，NCAR副主任Phil Thompson跟他說想做什麼就去做，所以他一開始繼續之前熱帶氣旋的研究工作。某一天，一個剛從Penn State畢業的年輕人Warren Washington問他要不要一起開發氣候模式，他很驚訝又興奮。他在東大數值預報小組時就有接觸數值模式，1956年他去AMS會議聽到Norman Phillips報告Princeton團隊的氣候模式研究成果，他對此非常有興趣，也有在想進行氣候模式的工作。在芝加哥大學期間，George Platzman介紹他看1920年代Lewis Fry Richardson的數值模式工作，他也覺得非常有趣。所以當Warren Washington找他一起發展氣候模式，他就答應了。
他們在想該如何開始氣候模式的工作。當時GFDL，UCLA，還有Chuck Leith都有在開發氣候模式，Kasahara想走一條跟這些人都不一樣的路，所以想以Lewis Fry Richardson的工作為基礎來發展氣候模式。他覺得一切從頭做起，他們可以學到很多東西，要是不幸失敗，他們至少可以拿其他人的模式來用。
於是Kasahara和Washington就開始合作發展NCAR自己的氣候模式，有時候Kasahara負責推導公式，Washington就負責檢查; 有時候Washington負責推導公式，就由Kasahara負責檢查，寫paper時工作比較多的那個人就當第一作者。他們還有很多軟體工程師來幫忙模式開發，而且在發展階段，他們跟GFDL，UCLA，還有Chuck Leith有很密切的聯繫。1967年，他們發表了第一代NCAR氣候模式 (Kasahara and Washington 1967)，奠定NCAR在氣候模式發展的地位和基礎。
Kasahara在訪談時說當他們在發展模式時，他們只想把模式做出來，並沒有深入去想該怎麼去使用這個模式。Kasahara還補充說他做模式的動機之一是想去證明Lewis Fry Richardson的工作到底是對還是錯。NCAR氣候模式的發展應該會在之後的系列文介紹。
1972年，Kasahara去University of Stockholm進行快一年的訪問，氣候模式的發展工作就交給Washington和其他人。在Stockholm期間，Kasahara主要跟Bert Bolin一起工作，也去德國和挪威等國家了解他們的大氣研究工作。
Kasahara從Stockholm回來以後，他接下了代表NCAR參與GARP的職位。他不知道為什麼他會被指派這份工作，他猜可能是因為他跟Washington發展NCAR氣候模式，而GARP的目標之一是改進氣候模式。他還猜可能是他跟Bert Bolin共事過，Bolin是GARP的主要倡導者之一。不管原因為何，Kasahara接下了這份工作， 也開始深入思考該怎麼結合模式和觀測資料，做了一些關於觀測資料初始化，大氣可預報度，normal mode等研究。
訪談中Kasahara講了很多他在GARP期間的研究工作，就不在這邊詳述，有興趣的話自行去看。
* 結語
Akira Kasahara在他的研究職涯中做過熱帶氣旋，氣候模式，觀測資料初始化等工作。在訪談尾聲，主持人Paul Edwards問Kasahara覺得自己對氣候科學最重要的貢獻是哪些？
Kasahara說這是個非常難回答的問題，他有至少五到六個他全心投入的研究工作，要從其中挑他覺得最有貢獻或是最喜歡的出來，他做不到。他說這問題就像一個人有好幾個小孩，別人問他最喜歡哪個小孩一樣無法回答。
Kasahara還覺得引用數最多的研究成果，不代表是作者最喜歡，最自豪的研究成果。說不定是那些引用數不高的文章，才是作者最自豪的研究成果。
參考資料
Interview of Akira Kasahara by Paul Edwards on 1998 November 2, Niels Bohr Library & Archives, American Institute of Physics, College Park, MD USA,
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/32440-1
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/32440-2
Kasahara A., and W.M. Washington, 1967: "NCAR Global General Circulation Model of the Atmosphere," Monthly Weather Review, 389-402.
Daily Camera - Akira Kasahara
https://www.legacy.com/us/obituaries/dailycamera/name/akira-kasahara-obituary?id=34294891
NCAR - NCAR AND UCAR MOURN THE PASSING OF PIONEERING SCIENTIST AKIRA KASAHARA
https://news.ucar.edu/132834/ncar-and-ucar-mourn-passing-pioneering-scientist-akira-kasahara
NCAR - mourn the passing of Akira Kasahara (twitter)
https://twitter.com/NCAR_Science/status/1509907127866826752
www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/oral-histories/32440-2
Kasahara A., and W.M. Washington, 1967: "NCAR Global General Circulation Model of the Atmosphere," Monthly Weather Review, 389-402.
Daily Camera - Akira Kasahara
https://www.legacy.com/us/obituaries/dailycamera/name/akira-kasahara-obituary?id=34294891
NCAR - NCAR AND UCAR MOURN THE PASSING OF PIONEERING SCIENTIST AKIRA KASAHARA
https://news.ucar.edu/132834/ncar-and-ucar-mourn-passing-pioneering-scientist-akira-kasahara
NCAR - mourn the passing of Akira Kasahara (twitter)
https://twitter.com/NCAR_Science/status/1509907127866826752