圖片來源：風雲際會 台大大氣系友的故事，http://www.as.ntu.edu.tw/images/NTU_AS_BOOK-20170607.pdf
蔡清彥 (1944-至今)，是台灣大氣科學領域的革命先鋒。他擔任台大大氣系的教授十多年，有系統性的教動力氣象學和數值天氣預報等現代化的大氣科學課程，培養出一群大氣科學的青年才俊。
後來他離開台大去擔任氣象局局長，引進數值天氣預報和天氣資料整合暨及時預報系統(Weather Integration and Nowcasting System; WINS)，大幅改進台灣的天氣預報。之後，他先後任職民航局局長、行政院國科會副主委、行政院政務委員、工研院董事長之職，為台灣的科技產業建立良好的典範。
這個系列文回顧蔡清彥對台灣大氣科學的貢獻。Part 1主要介紹他的成長背景，以及在新竹高中與台大地理系氣象組的求學過程。Part 2來介紹他在美國求學的經驗，以及回到台大大氣系擔任教授的貢獻。主要參考文獻是他的個人傳記「風雲行動者：走過關鍵時代的蔡清彥」(博客來連結)，由楊羽雯所著。
＊美國猶他大學氣象博士
蔡清彥決定出國唸書，事先並未與家人商量，連一手帶他長大的母親魏秀鳳也不曉得，但他知道母親會全力支持。當蔡清彥確定要出國留學後，祖母生了很大的脾氣，還跟母親翻臉，「老人家認為一個寡母好不容易拉拔大孩子，眼看著就將光耀門楣，卻隨便放出去，喝了洋墨水不回來怎麼辦？」(楊羽雯, 2016, p72)
魏秀鳳默默承擔婆婆和家族的壓力，為蔡清彥準備機票錢跟3000美元學費。當時國民所得一年還不到800美元，這筆龐大的費用，魏秀鳳除了靠多年的省吃儉用和裁縫零工，還有拿當年公公過世後分到的土地向農會貸款，才硬湊出來的。她沒向人求助，也沒在孩子面前喊苦。蔡清彥多年後才從弟弟口中得知母親當時籌款的情況。
祖母的擔憂是杞人憂天。蔡清彥說：「出國前就決定拿到學位馬上回來，我不可能留媽媽在台灣。這是根本不需要商量的事情。」(楊羽雯, 2016, p73)
1969年8月，蔡清彥從松山機場搭機，赴美國猶他大學(University of Utah)攻讀氣象學博士。當時家族成員還特地包一台遊覽車，從新竹橫山鄉沿著省道到松山機場，為蔡清彥送行。
猶他大學位於美國猶他州的鹽湖城。鹽湖城是1847年，摩門教領導人楊百翰 (Brigham Young)帶領一批受到迫害的教徒，從美東穿越大半個美國才落腳創建的地方。蔡清彥開學前在一位基督教牧師家住了一個月，受到許多文化衝擊，所幸牧師夫婦耐心的指導協助，幫助他了解當地的風土人情。
當時猶他大學約有200多名來自台灣的學生，彼此往來密切。蔡清彥和幾位同學合租了一棟房子，輪流煮飯和互相照顧。在那棟房子，他認識了伊利諾大學法律研究所的吳素華小姐，她時常陪朋友來探訪兄長。在蔡清彥畢業半年前，兩人結婚，吳小姐成為了蔡太太。
蔡清彥的指導教授是華裔美籍學者高仕功 (Shih-Kung Kao)。他在1972年拿到博士學位，博士論文是以混沌理論研究大氣能量分析。畢業後蔡清彥去美國國家大氣研究中心(NCAR)擔任博士後研究員，後來由於一個特殊的機會，前往哈佛大學進行博士後研究。
當時蔡清彥的好朋友，小他一屆的陳泰然在美國紐約州立大學奧伯尼分校（SUNY Albany）攻讀大氣博士。每個月兩人輪流去探望對方，聊生活、談研究、也跨海聲援1970年開始的捍衛釣魚台主權的保釣運動。
＊美國哈佛大學博士後
來源：蔡清彥 (2015): 蔡清彥的學思歷程 | 我的學思歷程，台大演講網。Youtube連結：https://www.youtube.com/watch?v=PpMOZIaxdoA，9:30左右。
蔡清彥在哈佛大學跟Richard Lindzen教授做研究。Lindzen比蔡清彥大四歲，父母是從納粹逃到美國的猶太人。Lindzen在哈佛大學取得物理學士 (1960年)、應用數學碩士 (1961年)、和應用數學博士 (1964年)。1972到1982年，他在哈佛大學擔任Gordon McKay Professor of Dynamic Meteorology，蔡清彥是Lindzen剛到哈佛時跟他做博士後。Lindzen後來去麻省理工學院，擔任Alfred P. Sloan Professor of Meteorology，從1983到2013年。
Lindzen的主要研究貢獻是提出Quasi-biennial oscillation (QBO)的動力機制、臭氧的光化學、以及大氣潮汐。他是個敢於質疑主流，不怕提出爭議言論的科學家。從1990年代開始，他多次質疑全球暖化是由於二氧化碳增加的科學界主流共識，也不信任用電腦模式來預估未來氣候。他和周明達老師及Arthur Y. Hou在2001年提出Iris hypothesis (Lindzen, R., Ming-Dah Chou, and Arthur Y. Hou (2001): Does the Earth Have an Adaptive Infrared Iris?". Bulletin of the American Meteorological Society. 82 (3): 417–32, https://doi.org/10.1175/1520-0477(2001)082<0417:DTEHAA>2.3.CO;2)，掀起一番激烈論戰。後來Iris hypothesis被許多理論和觀測數據反駁，現在已經很少聽到了。
跟天資聰穎且個人風格強烈的Lindzen做博後，蔡清彥感到很大的壓力，連平日相處也常常感到挫折。他相信Lindzen不是刻意為難，還感謝Lindzen讓他看到自己實力的極限，天資的差異不是靠努力就能跨越障礙。他也接受自己在學術研究上難以成為開創者的現實，思考今後在學術領域究竟該扮演何種角色。(楊羽雯, 2016, p78-79)
當時台大地理系氣象組剛獨立成為大氣科學系，系主任亢玉瑾教授跟他聯絡，希望他回來任教，充實師資。蔡清彥本來想等陳泰然畢業後一起回台大，但他決定提前返國，推動台灣大氣科學研究的現代化，在需要開創的地方，盡力發揮，改變現況。
＊美國留學心得
在美國留學，蔡清彥體悟到獨立思考的重要 (蔡清彥, 2015, 影片9:30-12:17左右)。
他覺得台灣的社會和家長希望孩子的成績很好，成績要好的話需要背書，把所有的書都背下來。但是，很少培養孩子獨立思考和收集資料的能力。
他在哈佛大學時遇到兩個台灣人，讓他很震驚。一個是東海建築系畢業，成績非常好，去哈佛繼續唸建築。他說他沒辦法唸，他什麼都懂，但他不會思考。另一個是成大畢業，去哈佛的應用物理系唸海洋，他很勉強的把博士唸完，但他知道自己沒辦法獨立思考，沒辦法繼續做研究，後來去唸管理MBA。
蔡清彥覺得台灣的教育是訓練工程師的。台灣的工程師是非常強的，所以吸引很多國際大廠如Google、HP在台灣設研發中心。但破壞式創新或典範轉移沒有發生在台灣過，對台灣很難，未來也非常不容易。
蔡清彥說現在台大大氣的師資已經和國外並肩，學的東西也不會差太多，但他還是鼓勵學生去留學，特別是美國那種獨立思考和找資料的環境。找題目是最重要的，找到以後就是工程師的事情，把東西做出來 (蔡清彥, 2015, 影片14:08左右)。
＊台大大氣系教授
1974年，蔡清彥回到台大大氣任教，時年30歲。他認為人生的大事就是將「台大大氣科學系教授」這個職位做好 (鄭傑仁、郭威鎮、黃靜雅, 2015) 。他在台大大氣服務了15年，於1981-1987年擔任兩屆系主任，1989年離開台大去當氣象局長。
蔡清彥返國半年後，陳泰然接著回台任教。剛從美國回來的兩個年輕教授，滿腔熱血的投入教學和研究、爭取成立台大大氣碩班和博班、改革升等制度和邀請人才回台任教、改善大氣系的硬體設施等。在他們的努力下，台大大氣的學術水平大幅進步，系上凝聚力增強，也培養出一批氣象領域的青年才俊。
以下簡單描述蔡清彥在台大大氣的工作。
- 教大氣動力學與數值天氣預報
蔡清彥主要教大氣動力學和數值天氣預報這兩門課。這兩門學科是由基礎物理和數學的角度，來了解複雜的大氣。
大氣動力學是1900年左右，由挪威物理學家Vilhelm Bjerknes (1862-1951) 開啟，他也創立了卑爾根氣象學派 (Bergen School of Meteorology)，從動力學和熱力學角度分析天氣現象，並建立了極鋒理論。曾在Bjerknes底下擔任研究助理的氣象學大師Carl-Gustaf Rossby (1898-1957)，在1930年代把大氣動力學帶到美國，成為氣象學系的基本課程。二戰後受益於電腦的發展，美國在1950年代開始數值天氣預報的研究，並應用於實際的天氣預報作業。之後，數值模式持續發展，變成大氣研究不可或缺的工具。
對模式發展的過程有興趣的話，可以看我之前在物理雙月刊寫的文章：2021諾貝爾物理獎：持續演變的氣候模式, https://pb.ps-taiwan.org/modules/news/article.php?storyid=648。
1970年代的台灣，雖然有少數幾個教大氣動力學和數值天氣預報的教授，但不是主流。氣象局也還沒引進數值天氣預報，而是以經驗為主的主觀預報。從這些方面來說，當時台灣大氣科學的學術水平和教學，落後先進國家至少20年以上。
蔡清彥回台大教大氣動力學與數值天氣預報，就是想現代化台灣的大氣科學，追上先進國家的水準。學生對這些科目，也的確耳目一新，開始對大氣科學感興趣。後來許多投入氣象研究和作業的學生，都提到蔡清彥以及這兩門課程對他們繼續選擇氣象這條路的重要性，包括郭英華、郭鴻基、李文兆、吳俊傑、李清勝、周仲島、隋中興、鄭明典、簡芳菁、楊志彬、滕春慈、吳德榮等人 (風雲際會 台大大氣系友的故事)。
後來成為台大大氣教授的周仲島回憶：「他 [蔡清彥] 教大氣動力學，用的是James Holton的教科書，比較有系統，還教我們學習利用電腦來預測天氣的方法。修過蔡老師的課之後，我們才明白為何要學習熱力學、流體力學，並且了解到大氣科學不只是『看天』而已，而是有許多基本理論在支撐。」 (風雲際會 台大大氣系友的故事)
- 爭取成立台大大氣碩士班和博士班
1972年，台大地理系氣象組獨立出來，成為大氣科學系。當時只有學士班，系上公認最重要的事，就是成立研究所設置碩士班。但要等到十年後的1982年，台大大氣才成立碩士班，1987年成立博士班。
相比於先有大氣研究所後才設系的中央大學和文化大學 (中央大學—1962年成立的地球物理研究所包含大氣領域，師資有廖學鎰和彭立教授；1968年成立大氣物理系；1978年成立碩士班；1983年成立博士班。文化大學—1962年地學研究所大氣科學組，次年招收大學部學生；1970年地學系氣象組獨立為氣象系)，台大大氣系始終無法獲准設研究所，好幾年申請計畫出了台大後就音訊全無，也不知問題出在哪 (楊羽雯, 2016, p87)。
蔡清彥認為台大大氣設立碩士班是很迫切的事情，一是台大大氣有大學部、也有系館，但學校投資非常少，二是氣象局要轉型發展數值天氣預報，需要培養人才 (蔡清彥, 2015, 影片19:20左右)。蔡清彥和陳泰然為了大氣研究所的設立，常跑到台大理學院遊說，兩人過於強勢的行事風格，也得罪不少校內外的人。
蔡清彥跟幾位系友討論後，開始進行有策略性的遊說計畫。根據大他一屆的系友，美國海軍研究學院的張智北教授的情報，教育部已經不再反對台大大氣設立碩士班，只要台大校方把大氣研究所列入當年系所計畫的第一優先組，就可以通過成立大氣所 (楊羽雯, 2016, P87)。
於是蔡清彥和陳泰然開始找管道，希望親自向當時台大校長虞兆中報告，促成研究所成立。在蔡清彥的鄰居土木系系主任茅聲燾教授引見下 (茅聲燾教授是虞兆中校長的學生，茅教授曾利用大氣系觀測坪的氣象塔的觀測資料，瞭解垂直風場對建築物的影響; 鄭傑仁、郭威鎮、黃靜雅, 2015)，蔡清彥終於得以會面虞兆中校長，力陳大氣研究所設立的重要性。
後來理學院列了三個第一優先的研究所設置計畫 (大氣研究所為其一)，最後校方被說服優先支持成立大氣研究所，經教育部通過後，台大大氣碩士班終於在1982年成立。蔡清彥當上第一任大氣研究所所長，同時也接下系主任職務，時年38歲 (楊羽雯, 2016, p88)。
台大大氣博士班的設立遇到更多困難。1983年，蔡清彥、張智北及當時的氣象局局長吳宗堯拜訪行政院長孫運璿，爭取設立博士班，但直到1987年才正式成立 (鄭傑仁、郭威鎮、黃靜雅, 2015)。
蔡清彥說他後來當氣象局長，看到大批的台大大氣碩士班畢業生進到氣象局，言談之間感到他的欣慰之情 (蔡清彥, 2015, 影片20:15左右) 。
- 爭聘師資、改革教授升等制度
蔡清彥回台以後，深知大氣系想提升專業地位和讓學生繼續走氣象這條路，需要堅強和多元的師資。他和陳泰然把握出國開會的機會，跟散布海外的系友聯繫，遊說他們返台加入教學行列，1985年回台大大氣任教的吳明進教授是成功案例之一 (風雲際會 台大大氣系友的故事)。不過當時很多系友已在國外的研究機構或學校有固定工作，婉拒了蔡和陳等人的邀請，但對於蔡清彥等人熱心為大氣系奔走，都受到一定的感動，也變成日後台灣大氣學術界跟國外接軌的重要網絡 (楊羽雯, 2016, p85)。
即使蔡清彥和陳泰然努力遊說，加上當時台灣退出聯合國不久，政府鼓勵海外學人返國服務，但大氣系的師資並沒有明顯改善，也讓蔡清彥和陳泰然有些氣餒。即使如此，兩人還是合作推動不少新制度，例如引進美國的論文發表、升等制度、教學評鑑、購買傳真機跟國外聯繫等。有些新制度也引起系上部分資深教授的反彈，有人質疑教了一輩子書，升等從沒寫過論文，為什麼現在要寫SCI (Science Citation Index)期刊文章 (楊羽雯, 2016, p86)。
- 系館建設、凝聚系上向心力
來源：蔡清彥 (2015): 蔡清彥的學思歷程 | 我的學思歷程，台大演講網。Youtube連結：https://www.youtube.com/watch?v=PpMOZIaxdoA，21:15左右。
蔡清彥剛回國時，大氣系新樓剛蓋好，四週一片黃土。他去農學院要了些樹苗，帶領當時大三的郭英華、周仲島、李清勝及隋中興等學生去種樹，至今依然綠意盎然。 (楊羽雯, 2016, p84)。
蔡清彥在系主任任內，當時台大的總務長黃大洲 (後於1990-1994擔任台北市長，是最後一位的官派台北市長) 把台大的招標全部改成公開招標，省了很多錢，蔡清彥就爭取些經費來整頓大氣系館，大氣系館現今的規模是當時完成的 (蔡清彥, 2015, 影片21:15左右)。
系館整頓工作包括「B館漏水修繕、興建 A 館與 B 館之間的通道、A 館外牆貼上與B館類似的磁磚、爭取 C 館大樓二、三樓空間（C 館大樓為原子能委員會舊址，土地原歸本系使用）、興建A館與 C 館之間的天橋通道（張智北教授建議），以及系館周圍的環境美化等等」(鄭傑仁、郭威鎮、黃靜雅, 2015)。
蔡清彥和陳泰然回國後開課、帶領學生研讀論文和討論、舉辦一些團體活動、跟學生打成一片，讓大氣系學生的認同感和向心力逐漸提升。比方說大氣系是最小的系，但拔河比賽永遠全校第一名，因為沒有一個系會認真的練拔河 (蔡清彥, 2015, 影片22:15左右)。當時的學生鄭明典也回憶到：「本來微不足道的小系，突然變得很團結」 (楊羽雯, 2016, p85)，
＊下一站：氣象局局長
蔡清彥在台大大氣當教授期間，參與了國科會提出的國家型防災計畫，是氣象部分的負責人。他也在兼任國科會大氣科學學門召集人期間，在幕後成就了1985年的大型觀測計畫「臺灣地區中尺度實驗計畫（TAMEX）」。
蔡清彥發現在大學以外，還有另一個可以發揮所學專業的舞台。他1989年辭去台大教職，去氣象局擔任局長，並推動許多重要改革。這些故事留待下篇介紹。
＊後記
蔡清彥回台大大氣以後，從教學、爭取台大大氣碩班和博班的成立、改革制度和邀請人才回台任教、改善大氣系的硬體設施等，我能感受到他想把台大大氣變更好的心情。他之後到氣象局、民航局、工研院等，也是同樣的思路，把那地方變得更好。
蔡清彥在哈佛做博後以及回台大大氣後，體會到自己很難在學術研究上成為開創者 (楊羽雯, 2016, p79)，也說在台灣學界要做到獨當一面不難，但想單靠研究把大氣系的學術聲望帶到國際水平，很困難 (楊羽雯, 2016, p101)。他會離開台大大氣，轉戰公部門，也是想找到能讓自己發揮的不同舞台。
＊參考資料
鄭傑仁、郭威鎮、黃靜雅 (2015): 學而優則仕，承擔與傳承，第九屆蔡清彥系友。風雲際會 台大大氣系友的故事，http://www.as.ntu.edu.tw/images/NTU_AS_BOOK-20170607.pdf
楊羽雯 (2016): 風雲行動者: 走過關鍵時代的蔡清彥，經濟日報出版。博客來連結。
蔡清彥 (2015): 蔡清彥的學思歷程 | 我的學思歷程，台大演講網。Youtube連結：https://www.youtube.com/watch?v=PpMOZIaxdoA。