气候名人小传（连载）

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给大家看点我新收集到的气候名人资料，也能够对气候的历史有一些初步的了解：（感谢天气在线网的资料：http://www.t7online.com）

（一）摄耳修斯
    摄耳修斯(Anders Celsius)，1701年出生在瑞典历史文化名城乌普萨拉的一个书香门第。其祖父和外祖父都是大学教授，前者是数学教授，后者是天文学教授。安德斯.摄耳修斯的父亲也是一位天文学教授。据说，摄耳修斯早年在数学上很有天赋，他于1730年被任命为天文学教授。

    从前天文学不象今天这样分得很细，那时天文台也负责地理测量、气象观测和其它一些诸如此类的事情。 1732年摄耳修斯开始做为期4年的学术旅行，访问了欧洲当时几乎所有有名的天文台，并和18世纪许多一流的天文学家在一起工作过。由于他多次参加各种重要的科学考察活动，摄耳修斯在瑞典名闻遐迩。一些社会名流也被他的工作所吸引，捐助了不少资源帮助他在乌普萨拉建成了一座现代天文台，摄耳修斯天文台。该天文台装备了当时最先进的天文仪器，于1741年投入使用。

摄耳修斯温度计     为了进行气象观测，摄耳修斯设计了世界著名的摄耳修斯温度计。这种温度计将标准大气压下的沸点设为0度，冰点设为100度，中间分为100等分，每等分代表1度。这种百分度温标就是著名的摄氏温标。当时为了避免温度中出现负数，故意将温标设成随温度降低数字增加的形式。1744年摄耳修斯去世后，人们将这种温标反过来变成今天这样的形式，即在标准大气压下冰点设为0度，沸点设为100度。

    摄耳修斯被公认为是世界上第一个通过实验在科学的基础上定义国际温标的科学家。他在实验中发现，冰点不随纬度和气压而变，沸点却随气压而变。这些实验结果和当今的资料十分吻合。

    现在，摄氏温标在世界上已废弃不用，仍在使用的"摄氏度"为国际实用温标的国际实用摄氏度。

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科里奥利 (Gaspard-Gustave de Coriolis), 1792年5月21日生于法国巴黎。其父为一名军官，曾在法国国王路易十六手下为官。 1792年8月10日，巴黎人民起义，推翻斐扬派统治，逮捕路易十六。9月21日召开国民公会，次日宣布成立法兰西共和国。由于害怕遭到清算，科里奥利的父亲逃亡到法国东北部城市南锡，并在当地开办工厂。

    科里奥利在南锡长大并在此求学。1808年他以在全部考生中入学考试第二名的成绩考入工艺学校。毕业后进入巴黎桥梁与公路学校继续深造。后来，作为工程师他在默尔特- 摩泽尔省以及孚日山区工作了几年。他的父亲去世后，科里奥利不得不承担起供养全家的义务。由于当时健康状况已经很糟，在著名数学家柯西的推荐下，他于1816年在工艺学校谋得一份工作，负责辅导数学分析。

    1829年科里奥利成为中央艺术和制造学校的力学教授。1830年法国爆发七月革命，9月柯西离开巴黎。当时的政治形势要求柯西必须返回巴黎宣誓效忠新政权，但他未能返回巴黎宣誓从而失去了在工艺学校的所有职务。科里奥利接替了柯西在工艺学校的职位。此时，科里奥利决定不再承担新的教学任务，埋头从事科研工作。

    尽管在工艺学校不再承担新的任务，科里奥利却于1832年接受了桥梁与公路学校的一个职位，和纳维一起讲授应用力学。1836年纳维去世，科里奥利被桥梁与公路学校任命执掌纳维以前的教席。不久，他被选为法兰西科学院力学部院士，接替原先纳维的位置。他在工艺学校的教学工作一直持续到1838年。他的工作卓有成效，但身体却每况愈下。1843年春季他的健康状况开始急剧恶化，9月19日在巴黎去世，享年51岁。

    科里奥利的研究工作主要集中在力学和工程数学，特别是摩擦、水力学、机器性能和人类工程学等领域。他在研究中首先引进了 "功"、 "动能" 等科学概念。1835年他提出，如果在运动方程中加入一个称为科里奥利加速度的额外的力(惯性力)，运动定律同样也适用于一个旋转参照系。这个额外的力就是著名的科里奥利力或称科氏力。在旋转的的地球上，流体运动始终受到科氏力的作用，气象学上又称之为地转偏向力。对于大尺度大气运动，科氏力具有十分重要的意义。

    在本论坛的《气候基础知识》一贴中也介绍了科里奥利效应在大气运动里的具体应用，请参见http://www.equn.com/forum/viewthread.php?tid=11766&fpage=1

[ Last edited by tcogh327 on 2006-2-15 at 09:27 ]

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帕斯卡(Blaise Pascal ), 1623年6月19日出生在法国奥维涅省的克莱蒙费朗, 在兄弟姊妹中排行老三，也是家中唯一的男孩。帕斯卡三岁时，母亲不幸去世。父亲艾基纳是当地法庭的庭长，博学多才。八岁时，举家迁往巴黎。

    少年时代帕斯卡就显示出对研究自然的浓厚兴趣和卓越才能。11岁时他写了一篇关于声学问题的论文，探讨振动体一经触摸立即停止发音的原因。这篇文章给他父亲留下了深刻的印象。他的父亲担心他的智慧发展过早不利于今后的成长，决定在他15岁之前不向他传授数学知识。但帕斯卡12岁时却自己钻研几何学并掌握了大量的几何学知识。14岁时帕斯卡开始陪父亲参加梅尔森(Mersenne，1588-1648)家的聚会。在那里他认识了不少当时有名的科学家和思想家，如笛卡尔、霍布斯、伽桑狄、德札尔格(Desarques，1593-1662)、费马(Fermat，1601-1665)、梅尔森、罗伯瓦（Roberval，1602-1675）等人。 1639年帕斯卡16岁时写成有名的论文《圆锥曲线论》，提出以他的名字命名的定理，即圆或椭圆的任意内接六边形的三组对应边的交点是在一条直线上。《圆锥曲线论》继承并发展了数学家德札尔格的工作，引出推论四百余条。笛卡尔看后曾大加赞赏，并一度怀疑这篇文章出自一个16岁少年的手笔。

    1639年12月艾基纳被任命为负责上诺曼底地区的税务官，全家遂离开巴黎搬迁到鲁昂。为了帮助父亲算税，帕斯卡发明了世界上第一台数字计算机。1642－1645年间他曾先后草拟过五十种机器模型，最后根据齿轮系的转动原理制成了一台手摇计算机，用它能够计算出六位数字的加减法。

多姆山 (Puy de Dome)     此后，帕斯卡开始从事大气压力的研究。在这个问题上，他完成了由意大利著名科学家伽里略所开始并由伽里略的弟子托利拆里（Torricelli，1608-1647）所进行的工作。空气有重量的事实早在1630年已经为人所知。1643年托利拆里用水银柱做实验，认识到不同天气条件下气压的变化。托利拆里的实验证明了大气是有压力的，并且确定了测量大气压力的基本方法。但托利拆里对气压的观念是含混不清的，他没能发现气压变化的规律。1646年帕斯卡重复做了托利拆里的实验。帕斯卡仔细地研究了水银柱在各种高度和不同地方的变化，对气压及其变化的规律有了深刻的认识。与此同时，帕斯卡还对真空的问题进行了深入研究。到1647年，帕斯卡已经证明了真空的存在。不过，当时很多人却并不相信这一点。如笛卡尔就对帕斯卡的结论不以为然并大加讥讽，说他"头脑里真空太多了"。1648年9月19日帕斯卡的姐夫比里埃在多姆山(见上图，海拔1400米左右) 按照帕斯卡的设计进行了实验。实验证明在山脚和山顶水银柱的高度相差3.15英寸。这个实验取得了空前的成功，并震动了整个科学界。今天我们使用的国际单位制中的气压单位百帕(=100帕斯卡)就是根据他的名字命名的。

    1653年5月以后帕斯卡主要从事数学和物理学研究。在多姆山实验的基础上，他写成了《流体平衡论》和《大气重力论》两部著作，确立了大气压力的理论与流体静力学的基本规律。

    因健康状况不佳，帕斯卡的科学和数学研究工作持续到1654年10月。后来有一次在塞纳河桥上马受惊吓狂奔，他乘坐的马车被悬挂在桥上。虽然这次事故没有伤及身体，但对他的心理产生了很大冲击。1651年9月他父亲去世的时候，他对宗教神学就有一番研究。这次事故更使他对人生、宗教有了新的体验。随后，他便沉浸在宗教神学和哲学的思考之中。自1655年起，帕斯卡隐居于修道院，并写下《思想录》等经典著作。不过，1658年帕斯卡在病中又重新开始思考数学问题。他的最后一项研究是有关摆线的问题。

    1662年8月19日帕斯卡在巴黎英年早逝，享年39岁。

后记: 1997年7月笔者在法国里永(Riom) 参加一个国际大气化学研讨班。会议期间，曾组织游览了附近的克莱蒙费朗和帕斯卡当年做气压实验的多姆山(Puy de Dome)，并参观了山顶上的大气化学观测站和实验室以及附近的火山博物馆。前不久，听说火山博物馆又被扩充为火山主题公园。

值得一提的是，法国著名的Volvic矿泉水就产于此地。此外，还能看到许多滑翔伞爱好者从多姆山往下飘飞的壮观景象。

[ Last edited by tcogh327 on 2006-2-15 at 09:35 ]

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沃克爵士和南方涛动


国数学家和气象学家吉尔伯特.沃克爵士(Sir Gilbert Thomas Walker, 1868-1958) 中学时就对数学和力学表现出浓厚的兴趣。中学毕业后，沃克获得数学奖学金进入剑桥大学三一学院学习。毕业后留校任教，后升至讲师。因其在理论和应用数学研究中的杰出成就，1904年沃克当选为皇家学会会员。

    1903年沃克离开大学，次年被任命为印度气象局局长。这项任命在当时有点出人意料，因为沃克是个数学家，而非气象学家。实际上，这是印度气象局前任局长 约翰.艾略特 (John Eliot)的主意。他选沃克作为他的继任者的理由是，他觉得气象局局长应该由一个有很强数学背景的人担当。

    印度季风对印度人民的生活影响极大。如果印度季风异常弱，季风雨量少，出现干旱，或者季风雨特多导致洪灾，粮食都会严重减产，接着就会出现饥荒。1899－1900年印度就出现了这样的情况。因此，季风的预报对印度人民的生活有着非同寻常的意义。在随后的21年里，沃克便投入了季风年际变化的预报和全球天气的研究。

    1924年沃克离任后回到英国。为表彰他在领导印度气象局中的杰出成就，英国国王授予沃克爵士之位。随后他进入伦敦大学，成为帝国理工学院的气象学教授，继续从事世界天气的研究。

    在对印度季风年际变化的研究中，沃克发现印度季风的变化和全球天气有某种关联。他从历史天气记录中找出南美州的一些降雨型并将其同海温变化相联系。他还发现东、西太平洋的一些测站(如东太平洋的塔希提岛和澳大利亚的达尔文港)气压有联系。他注意到东太平洋测站的气压上升，西太平洋测站的气压会下降，反之亦然。 1928年在向皇家气象学会提交的一篇论文中，沃克将这种跷跷板式的气压型定义为南方涛动(Southern Oscillation)，还给出了测量两个地区之间的气压差的尺度。他观测得到，每当气压东高西低时，印度的季风雨量就会很大。而东西气压差异不大时，雨量则很小，甚至无雨。此外，沃克的研究还指出干旱条件不仅袭击澳大利亚、印度尼西亚和印度，还会袭击非洲的次撒哈拉沙漠地带，与此同时，加拿大则可能出现暖冬。沃克相信，这些不同的天气事件实际上是同一现象的不同组成成分。

沃克环流     后来的几十年，由于种种原因，对南方涛动的进一步研究进入低潮。其中最主要的原因是1930年到1950年之间，表征南方涛动的气候信号较弱，同以前相比非常不明显，人们对此的研究热情自然不高。直到1960年雅各布.皮叶克尼斯(Jacob Bjerknes) 对 厄尔尼诺的机制进行深入研究时，人们才又对南方涛动发生了兴趣。皮叶克尼斯发现热带太平洋存在一种大气环流型。此环流型的发现，第一次将南方涛动与海表温度联系了起来。为了纪念沃克爵士的开创性工作，比耶克尼斯把这个环流命名为"沃克环流"。

[ Last edited by tcogh327 on 2006-2-15 at 09:39 ]

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威廉. 皮叶克尼斯 (Vilhelm Bjerknes), 1862年3月14日出生在挪威的克里斯蒂安尼亚(现在的奥斯陆)。其父卡尔. 皮叶克尼斯（Carl Bjerknes）是位流体动力学家。早在少年时代，皮叶克尼斯就协助父亲做实验以验证其流体动力学的理论预测是否正确。1880年皮叶克尼斯进入克里斯蒂安尼亚大学学习数学和物理，并继续和其父合作。

    1888年皮叶克尼斯获得克里斯蒂安尼亚大学硕士学位。在其大学的最后一年，皮叶克尼斯决定终止与其父亲的合作，因为当时卡尔早已过起了与世隔绝的隐士生活。皮叶克尼斯认为，如果继续合作势必导致自己在科学研究上的孤立。这对年青的皮叶克尼斯来说是个痛苦的决定，因为他热爱自己的父亲，但他也担心父亲那种工作方式可能会使他远离科学主流。事实证明，皮叶克尼斯做了一个完全正确的决定。皮叶克尼斯深知，他将在未来的科学研究中扮演重要角色。

    从克里斯蒂安尼亚大学毕业以后，皮叶克尼斯获得一份国家奖学金出国留学。1889年他去法国巴黎参加彭加勒(Jules Henri Poincaré)的电动力学讲座。过后，他到德国波恩做著名物理学家赫兹(Heinrich Rudolf Hertz) 的助手。1890年至1892年，皮叶克尼斯一直随赫兹在波恩大学从事电磁共振课题的研究，这对后来无线电广播的发展至为重要。从那以后，皮叶克尼斯一直是赫兹家的密友。不久，皮叶克尼斯回到挪威完成其在波恩大学尚未完成的博士论文。 1892年，皮叶克尼斯如愿已偿获得博士学位。

    1893年皮叶克尼斯被任命为瑞典斯德哥尔摩工程学校讲师，两年以后成为斯德哥尔摩大学的应用力学和数学物理学教授。在此期间，他继续研究并发展了他父亲的理论，同时还开展了许多其他重要研究项目。他将汤姆逊(William Thomson, 又称开尔文勋爵)和赫尔姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz)的涡旋理论推广到大气和海洋运动中。他还计划用流体动力学和热力学方程来描述地球大气的运动状态，这样就可以计算大气未来的状态。这一思路实际上就是今天数值天气预报的基本思想。

    1897年11月2日皮叶克尼斯的儿子雅各布 (Jacob Bjerknes)出生。后来，雅各布子承父业，成了世界著名的气象学家。

    1905年皮叶克尼斯访问美国，他向美国同行介绍了他在气团理论研究中取得的重要进展，以及他计划利用数学方法制作天气预报的设想。皮叶克尼斯的计划深深地打动了卡耐基基金会，他们答应资助他的研究。此后，皮叶克尼斯一共获得卡耐基基金会36年的研究资助。

    1907年皮叶克尼斯接受挪威克里斯蒂安尼亚大学应用力学和数学物理学的教授席位。 1910年他建议在天气图上绘制流线，并分析辐合、辐散区。1912年他被德国莱比锡大学聘任为地球物理学教授，并兼任莱比锡地球物理研究所所长一职。

    皮叶克尼斯的工作作风和他父亲的完全不同。在科研中他喜欢团队协作。无论走到哪里，他都会组织一个合作群体。在克里斯蒂安尼亚大学，他创建了一个很大的动力气象研究学术梯队。在莱比锡，他的团队吸收了一些过去他在克里斯蒂安尼亚的合作者。不久，克里斯蒂安尼亚团队的其他成员也纷纷加入，其中包括他的儿子雅各布。雅各布和威廉父子曾合作建立了挪威的天气测站网，正是这些测站收集到的资料导致了他们提出极锋理论。

    1917年挪威卑尔根大学邀请皮叶克尼斯加盟。除了教学工作，他还受命组建卑尔根地球物理研究所。一开始，皮叶克尼斯不太想离开莱比锡，因为他担心他一手组建的莱比锡地球物理研究所在他离开之后能否顺利运转下去。在他确信研究所的工作能照常开展，他才接受卑尔根大学的邀请。

    皮叶克尼斯一生中最重要的工作是在卑尔根做的。他和助手们一起推导出和天气中可测变量有关的方程组。虽然以当时的条件是不太可能迅速求得预报变量的解，不过他们的工作最终导致了解释气旋起源的极锋理论的诞生。皮叶克尼斯将1917年在莱比锡发现的大气不连续面改称为锋面，并且发现了各种锋面类型(如冷锋、暖锋、静止锋等)，提出了中纬度气旋的极锋理论，创立了气旋的现代模式，形成国际气象界名闻遐迩的挪威(卑尔根) 学派。皮叶克尼斯在这一领域的主要工作都被收进了他的论文<<论圆涡动力学及其在大气和大气涡旋、波动中的应用>>。1921年根据理论和观测事实，他提出了著名的大气环流图案。

    1926年皮叶克尼斯接受母校奥斯陆大学(克里斯蒂安尼亚于1925年改名为奥斯陆)的邀请担任应用力学和数学物理学教授。他在奥斯陆大学把主要精力都花在教学上。1932年皮叶克尼斯退休，同年获得英国皇家气象学会西蒙斯奖。退休后，他仍积极参加国际气象学术活动，如1936年主持国际大地测量学和地球物理学联合会气象学会的工作。 1951年4月9日皮叶克尼斯在奥斯陆去世，享年89岁。

[ Last edited by tcogh327 on 2006-2-15 at 09:43 ]

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罗斯贝(Carl-Gustav Rossby), 1898年12月28日生于瑞典斯德哥尔摩。他的第一个学位是在斯德哥尔摩大学获得的。一开始他主修数学和物理，于1818年获得理论力学基础学位(Kandidat)。随后，他到当时的气象圣地挪威的卑尔根师从 威廉.皮叶克尼斯学习气象学。1921年他又随皮叶克尼斯去德国莱比锡大学学习一年，1922年回国，并在瑞典气象水文局谋得一个职位。随后三年，他参与了在扬马延岛 (位于格陵兰岛和冰岛之间)、环不列颠群岛、 葡萄牙以及马德拉群岛的海洋科学考察活动。同时，他还在斯德哥尔摩大学继续学习数学物理，1925年获得副博士学位 (Licentiat)。

    1926年罗斯贝访问美国，并加入位于华盛顿的美国天气局，继续做气象科学研究。其间，他先后发表了几篇有关大气湍流和平流层动力学的重要论文。与此同时，他还在加利福尼亚的一个试验基地组建了美国第一个航空气象台。1928年他又在麻省理工学院组建全美第一个大学层次的气象专业。不久，他成了该校的一名正教授。

    他在麻省理工学院一共工作了11年，主要从事气象学教学和科研工作。他的科研主要集中在气团热力学，大气和海洋湍流，海气边界层相互作用等领域。后来，他逐渐将研究重点转移到大气的大尺度运动，在研究大气环流的时候引进了涡度和动量等基本概念。

    1939年他离开麻省理工学院，再次加入美国天气局，成为该局主管研究工作的主任助理。 1940年，他应邀担任芝加哥大学气象系主任。在此期间，他提出了著名的大气长波理论。

    二战期间，他还为美国军方培训了许多军事气象预报员。战后，他为芝加哥大学吸收了一大批杰出的气象研究人才，并在数值天气预报方程的构建中发挥了重要作用。

    为了响应故乡的召唤，当时已经加入美国国籍的罗斯贝毅然返回瑞典。1947年当他回到斯德哥尔摩后，立即作手为母校组建了一个新的部门，斯德哥尔摩大学气象研究所，并担任所长。这个气象研究所具有很强的国际背景，她受瑞典、美国以及象联合国教科文组织，国际大地测量学和地球物理学联合会等许多国际机构的资助。来自世界各地的学生追随大师来到这里学习气象科学。由他主持的国际研讨会也名闻遐迩。与此同时，他还分出一部分时间，继续指导芝加哥大学的气象研究工作。

    在斯德哥尔摩，罗斯贝的主要工作是为预报欧洲天气建立数值预报系统。此外，他还创办了著名的地球物理学术期刊<<大地>>(Tellus)。

    罗斯贝的研究兴趣非常广泛，在上世纪20年代主要研究大气湍流和气压变化理论，30年代先将研究重点集中在海洋学和气象学的边界层理论。30年代末期，他对大尺度环流的研究导致了大气长波理论的诞生。在此期间的代表作有1939年发表在<<海洋研究杂志>> 上的<<纬向环流强度变化之间的关系>>和1940年发表在英国<<皇家气象学会季刊>>上的 <<行星流型>>。这是世界气象发展史上的一个重要里程碑。早期使用电子计算机制作的数值天气预报是通过对正压方程进行数值积分求解实现的。大气的长波理论为求解正压方程奠定了重要基础。因此，罗斯贝对数值天气预报的发展也做出了重要贡献。从1954 年起，罗斯贝的研究兴趣又转移到大气化学和海洋深层环流过程。1955年他在 <<大地>> 上发表了<<论化学气候及其随大气环流型的变化>>一文。

    1957年8月19日罗斯贝在瑞典斯德哥尔摩逝世。

    纵观罗斯贝的一生，他对于气象科学的贡献不在于其发表论文的数量，而在于其科学论文的质量及独创性。他是近代大气、海洋动力学研究的主要奠基人之一。以他名字命名的气象术语有罗斯贝波、罗斯贝数和罗斯贝变形半径等。这些概念对于理解所有行星尺度流体运动都是非常重要的。除了杰出的科学研究能力，罗斯贝还具有非凡的组织才能。1944、1945年罗斯贝当选为美国气象学会理事长。为纪念罗斯贝对科学的贡献，美国气象学会将其最重要的杰出科学进步奖命名为罗斯贝研究奖章(此奖项为国际气象界最重要的气象科学研究大奖)。


    PS：这次的连载到这里就结束了。希望大家喜欢！

[ Last edited by tcogh327 on 2006-2-15 at 10:01 ]

samchoi

的确是好帖啊！
支持楼主！~