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　　教研相长是竺可桢的学人本色。从事教学工作之余，他还在国内外刊物发表了大量科学与教育类文章。作为近代中国“问天”第一人，竺可桢研究气象最早的突破点是台风。1924至1925年，竺可桢在美国《每月天气评论》上先后发表《远东台风的新分类》和《台风的源地与转向》，提出以风速等级判断是否为台风及其强弱程度的观点，并运用数百个台风观测资料归纳讨论台风起源、转向及移速问题。此外，“博古通今”是竺可桢治学的一大亮点。1924年7月，竺可桢在科学社南京年会上宣读《南宋时代我国气候之揣测》一文，从历史与空间维度进行纵横比较，揭示各世纪发现太阳黑子年数与大寒年数的正相关性。他认为，南宋时期太阳黑子数量增加导致北方大陆性气候加剧，由此引发的严寒酷暑、旱涝频繁成为文化中心南迁的重要原因之一。次年，竺可桢继续运用古籍文献资料研究历史气候变迁，接连发表《中国历史上气候之变迁》《中国历史上之旱灾》等。一系列成果堪称我国气候变迁与朝代更迭研究之先声，形成了竺可桢在这一交叉领域探索的初步高峰。

　　家国情怀是竺可桢为学为师的精神内核。在我国古代士大夫“修齐治平”理想熏陶下，竺可桢自幼便将“国家兴亡，匹夫有责”作为人生信条，并在后来治学从教中展现出超前的科学视野与战略眼光。竺可桢积极投身科普事业，以开蒙启智、移风易俗为宗旨撰写了《钱塘江怒潮》《食素与食荤之利害论》等文章，同时注重专业人才培养，号召地学者“以调查全国之地形、气候、人种及动植物、矿产为己任，设立调查之标准，定进行先后之次序，择暑假或其他相当时期，结队考察”，并向时任南京高等师范学校校长建议派遣地学学生留学欧美。在他看来，科学是属于全世界的，我们只要用脑力，费时间去研究，科学自然而然会进步的。他更断言：“我中国既为世界文化发祥地之一，而且地形、气候，统有保持文化先进国的优势，欲达到这个目的，只在人民努力做去。这责任不在别人，就在我们一辈子！”

　　早在哈佛求学期间，竺可桢便注意到国内气象台设置少、基础弱的状况。他直言，我国应多设气象台，这不仅利于农商各业，也“足以增进国光，而有裨于全球之科学界”。1928年出任中央研究院气象研究所所长后，竺可桢在南京建立了我国近现代第一个国家气象台——北极阁气象台。经苦心耕耘，自1930年元旦起，气象研究所开始正式发布天气预报与台风警报，推动我国气象科学事业迈入本土化、体制化新阶段。竺可桢尤为重视气象观测网络建设，提出十年计划——“全国有气象台十，头等测候所三十，二等测候所一百五十，雨量测候所一千处”，并亲力亲为促成各地建所，其中最难能可贵的是测候所的设立。基于青藏高原对季风形成的关键作用，竺可桢克服重重困难推动在藏开展气象观测、建立测候所，此举在当时是兼具科学价值与政治意义的开创性工作。

　　为紧密配合国家建设需要，竺可桢提出要彻底普查全国资源，摸清“家底”并做出合理配置。他全身心投入自然资源综合考察工作，多次赴黄河流域考察水土流失情况，并指出“水土保持是农、林、牧、水四方面的综合性工作”，要统筹水土流失防治与水土资源利用，兼顾群众眼前利益与长远利益；多次赴海南岛考察橡胶及其他热带作物的栽植情况，针对森林破坏现象提出“应把自然开发与自然保护辩证地联系起来”；前往内蒙古、宁夏、甘肃等省区沙漠地带考察治沙工作，提出“向沙漠进军”“变沙漠为绿洲”等口号，并强调“我国兴建大西北，算好水账、开源节流是十分重要的”；在西南考察时留意观察环境破坏、大气污染、水土流失等情况，与此同时联合23位科学家向中央提出《关于自然资源破坏情况及今后加强合理利用与保护的意见》……尽管年事已高，但竺可桢只要条件允许就亲临一线实地考察，在他看来，“要认识这些自然现象和掌握自然规律，工作的重点就得放到野外去，主要的工作应该放到现场去做”。一系列考察成果既为开展全国综合自然区划、服务国民经济建设提供了宝贵的第一手资料，更催生了竺可桢基于国情农情的“可持续发展”新思考。

　　自此以后，竺可桢更加坚定了不割断历史搞研究的信心。在翻查古籍时，竹子、梅树、荔枝等植物的历史分布激发了竺可桢的极大兴趣，“植物不象（像）动物能够移动，因而作气候变化的标志或比动物化石更为有效”。于是，他像孺子牛一样在浩如烟海的二十四史及五千多部方志中辛勤耕耘，仅1964年11月、12月间，竺可桢搜集的资料与读书笔记，粗算就有六七万字。1966年，《五千年来我国气候的波动》（英文稿）一文成稿。在此基础上，经过数年的“实践、认识、再实践、再认识”，终于在1972年年底，竺可桢“尽毕生之作”《中国近五千年来气候变迁的初步研究》刊发于复刊的《考古学报》1972年第1期，创造了“具有中国特色的新学科的典范”。该文根据史料性质，从考古时期、物候时期、方志时期与仪器观测时期四个阶段，探讨中国近五千年气候变化的历史事实，并进行科学建模，勾勒出比较准确的气候变化轮廓，后人称之为“竺可桢曲线”。其中成果有力证实了“气候的波动是全世界性的”论点的科学性与“古为今用”研究方法的有效性，也为后续开展气候变化的长期、超长期预告提供了可能性。竺可桢的研究成果获得了国内外学术界的一片赞誉，《人民日报》《中国科学》《地理知识》（现《中国国家地理》）等纷纷刊发原文或摘要，英国《自然》与《地理杂志》也先后刊文引介，来信索要文章者络绎不绝，对此竺可桢“受宠若惊”，直言：“这篇文受人重视为我初料所不及。”