Кіріспе
Уолтер Генрих Мунк (19 қазан 1917 – 8 ақпан 2019) – американдық физикалық мұхитты зерттейтін ғалым. Ол мұхитты зерттеу деректерін талдау үшін статистикалық әдістерді қолданған алғашқы ғалымдардың бірі болды. Мунк мұхит бетіндегі толқындар, Жердің айналуындағы өзгерістердің геофизикалық салдары, су тасқыны, ішкі толқындар, теңіз түбінде терең теңізді зерттеу, мұхиттың қасиеттерін акустикалық түрде өлшеу, теңіз деңгейінің көтерілуі және климаттың өзгеруі сияқты көптеген тақырыптар бойынша жұмыс істеді. Оның еңбектері Ұлттық ғылым медалі, Киото сыйлығы және француз құрметті легионына қабылдану сияқты марапаттарға ие болды. Мунктың мансабы Екінші дүниежүзілік соғыс басталғанға дейін басталып, 80 жылдан кейін 2019 жылы өмірі аяқталды. Соғыс Скриппс мұхитты зерттеу институтында (Скриппс) докторлық диссертациясын қысқартып, АҚШ әскери зерттеулеріне қатысуына әкелді. Мунк және оның ғылыми жетекшісі Харальд Свердруп жағажайға десант түсіруге көмектесетін толқын жағдайларын болжау әдістемесін жасады. Ол Бикини атоллындағы атом бомбасының сынақтары кезіндегі мұхитты зерттеу бағдарламаларына қатысты. 1975 жылдан бастап Мунк пен Карл Вунш мұхит акустикалық томографиясын жасады, бұл мұхитта дыбыс оңай таралуын пайдаланып, кең ауқымды температура мен ағындарды өлшеу үшін акустикалық сигналдарды қолдануға мүмкіндік берді. 1991 жылы Мунк және оның әріптестері Оңтүстік Үнді мұхитынан барлық мұхит алаптарына су асты дыбысының таралу қабілетін зерттеді, мақсаты – жаһандық мұхит температурасын өлшеу болды. Эксперимент экологиялық ұйымдар тарапынан сынға ұшырады, олар күшті дыбыстық сигналдардың теңіз жануарларына зиян келтіруі мүмкін деп күткен. Мунк өмірінің көп бөлігінде мұхитты акустикалық түрде өлшеуді дамыту және қолдаумен айналысты. Ол мансабының көп бөлігінде Ла-Холладағы Калифорния университетінің Скриппс институтында геофизика профессоры болды. Сонымен қатар, Мунк пен оның әйелі Джуди Скриппс кампусын дамытуға және оны Сан-Диегодағы жаңа Калифорния университетімен біріктіруге белсенді қатысты. Мунктың мансабына JASON сарапшылар тобының мүшелігі және Әскери-теңіз күштерінің хатшысы/Бас штабтың мұхитты зерттеу кафедрасының меңгерушісі лауазымы кірді.
Walter Heinrich Munk (October 19, 1917 – February 8, 2019) was an American physical oceanographer. He was one of the first scientists to bring statistical methods to the analysis of oceanographic data. Munk worked on a wide range of topics, including surface waves, geophysical implications of variations in the Earth's rotation, tides, internal waves, deep ocean drilling into the sea floor, acoustical measurements of ocean properties, sea level rise, and climate change. His work won awards including the National Medal of Science, the Kyoto Prize, and induction to the French Legion of Honour. Munk's career began before the outbreak of World War II and ended nearly 80 years later with his death in 2019. The war interrupted his doctoral studies at the Scripps Institution of Oceanography (Scripps), and led to his participation in U. S. military research efforts. Munk and his doctoral advisor Harald Sverdrup developed methods for forecasting wave conditions which were used in support of beach landings in all theaters of the war. He was involved with oceanographic programs during the atomic bomb tests in Bikini Atoll. Beginning in 1975, Munk and Carl Wunsch developed ocean acoustic tomography to exploit the ease with which sound travels in the ocean and use acoustical signals for measurement of broad scale temperature and current. In a 1991 experiment, Munk and his collaborators investigated the ability of underwater sound to propagate from the Southern Indian Ocean across all ocean basins, with the aim of measuring global ocean temperature. The experiment was criticized by environmental groups, who expected that the loud acoustic signals would adversely affect marine life. Munk continued to develop and advocate for acoustical measurements of the ocean throughout his career. For most of his career, he was a professor of geophysics at Scripps at the University of California in La Jolla. Additionally, Munk and his wife Judy were active in developing the Scripps campus and integrating it with the new University of California, San Diego. Munk's career included being a member of the JASON think tank, and holding the Secretary of the Navy/Chief of Naval Operations Oceanography Chair.
Ерте өмір және білім
1917 жылы Мунк Австрия-Венгриядағы Вена қаласында еврей отбасында дүниеге келді. Оның әкесі, доктор Ханс Мунк пен анасы Рега Бруннер, ол он жасқа толғанда ажырасып кетті. 1932 жылы Мунк мектепте үлгерімі нашар болды, себебі ол көп уақытын шаңғы тебуге жұмсады, сондықтан оның отбасы оны Австриядан Нью-Йорк штатының солтүстік бөлігіндегі ұлдарға арналған дайындық мектебіне жіберді. Оның отбасы оның Нью-Йорктегі банкте қаржы саласында мансап жасап, отбасы бизнесімен байланысты болуын қалаған. Мунк 1939 жылы қолданбалы физикадан бакалавр ғылымының дәрежесін алды. Магистрлік жұмысы норвегиялық океанограф Харальд Свердруптың, сол кездегі Скриппс институтының директорының, Калифорния шығанағында жинаған океанографиялық деректерге негізделген. 18 айға далалық артиллерияда және шаңғышілер жасағында қызмет еткеннен кейін, сол кездегі шенеуніктер осы болжамдар көптеген адамдардың өмірін сақтап қалды деп есептеді. Мунк 2009 жылы былай деді: text=Нормандияға түсу танымал, себебі ауа райы өте нашар болды, және сіз бұл генерал Эйзенхауэрдің ауа райының жағдайына байланысты 24 сағатқа кейінге шегергенін білмеуіңіз мүмкін. Содан кейін ол жағдайлар қолайсыз болғанына қарамастан, күтпеген элементті жоғалтудың орнына, шабуылға өту жақсы деп шешті, егер олар келесі су тасқынының күтетін болса, ол жоғалған болар еді.
Officials at the time estimated that many lives were saved by these predictions. Munk commented in 2009:
text=The Normandy landing is famous because weather conditions were very poor and you may not realize it was postponed by General Eisenhower for 24 hours because of the prevailing wave conditions. And then he did decide, in spite of the fact that conditions were not favorable, it would be better to go in than lose the surprise element, which would have been lost if they waited for the next tidal cycle [in] two weeks.
Тынық мұхиттағы атом қаруын сынақтан өткізу кезінде жүргізілген океанографиялық өлшеулер
1946 жылы АҚШ Тынық мұхитының экваторлық бөлігіндегі Бикини атолында "Крестовый перелом" операциясы аясында екі ядролық құралды (20 килотонна) сынақтан өткізді. Мунк екінші сынақ, "Бэйкер" деп аталғаннан туындаған радиациялық ластануға әсер ететін ағыстарды, таралуды және су алмасуын анықтауға көмектесті. Ол 1985 жылдан бастап 2019 жылы қайтыс болғанға дейін Теңіз күштерінің хатшысы/Бас теңіз операциялары офицерінің океанография кафедрасын басқарды. Бірақ оның қызметі Калифорния университетінің Лос-Анджелес қаласындағы (UCLA) Геофизика институтында болды. 1955 жылы Мунк Англияның Кембридж қаласында академиялық демалыста болды. Сол кездегі директор Ревелл Ла-Холла кампусын құруды ынталандырған басты жақтаушы болды. Осы кезде Мунк Массачусетс технология институты мен Гарвард университетінен жаңа қызметтерге шақырулар алды, бірақ Ревелл Мункті Ла-Холлада қалуға көндірді. (Планеталық физика саласы қосылғаннан кейін IGP Геофизика және планеталық физика институты (IGPP) деп аталды. Мунктің көптеген серіктерінің бірі Карл Вунш мынадай түсіндірме берді: Бұл екі түрлі үйкелісті қамтиды: әртүрлі жылдамдықпен қозғалатын су массалары арасындағы немесе су мен мұхит алабының шеттері арасындағы көлденең үйкеліс, сондай-ақ мұхиттың үстіңгі қабатындағы тік жылдамдық градиентінен (Экман қабаты) туындаған үйкеліс.)
Мохоле жобасы
1957 жылы Мунк пен Гарри Хесс «Мохоль» жобасының идеясын ұсынды: Мохоровичич үзділісіне бұрғылау жасап, Жер мантиясының үлгісін алу. Мұндай жоба құрлықта іске аспаса да, ашық мұхитта бұрғылау жасау мүмкіндігі жоғарырақ болатын, себебі мантия теңіз түбіне әлдеқайда жақын. Бастапқыда бұл жоба американдық әртүрлі қоғам (AMSOC) деп аталатын ғалымдардың бейресми тобының жетекшілігімен жүргізілді, оған Хесс, Морис Юинг және Роджер Ревелл кірді. Алайда, Браун мен Рут құрылыс компаниясы келісімшартты жеңіп алғаннан кейін жоба тиімсіз басқарылып, шығындары артты. 1966 жылдың соңында Конгресс жобаны тоқтатты. «Мохоль» жобасы сәтті аяқталмаса да, оның идеясы және инновациялық бастапқы кезеңі тікелей нәсіптік шөгінділердің ядроларын алуға арналған NSF терең теңіз бұрғылау бағдарламасына әкелді.
Теңіздің толқыны
1950 жылдардың соңынан бастап Мунк мұхит толқындарын зерттеуге қайта оралды. Джон Тукимен танысу арқасында ол толқын мінез-құлқын сипаттауда қуат спектрлерін қолдануды алғашқылардың бірі болып бастады. Бұл жұмысы 1963 жылы «Тынық мұхиты арқылы толқындар» деп аталған экспедициямен аяқталды, онда Оңтүстік Үнді мұхитындағы дауылдардан туған толқындарды бақылау мақсаты болды. Мұндай толқындар Тынық мұхиты арқылы мыңдаған шақырымға солтүстікке қарай жылжыды. Толқындардың жолын және әлсіреуін анықтау үшін ол Жаңа Зеландиядан Пальмира атоллына және соңында Аляскаға дейінгі үлкен шеңбер бойымен аралдарда және теңізде (R/P FLIP) өлшеу станцияларын орнатты. Мунк және оның отбасы осы эксперимент үшін 1963 жылдың көбін Америка Самоасында өткізді. Уолтер мен Джудит Мунк экспериментті құжаттау үшін фильм түсіруде ынтымақтастық танытты. Нәтижелер толқын энергиясының қашықтыққа байланысты аз ғана әлсіреуін көрсетті. Бұл жұмыс, соғыс кезеңіндегі толқынды болжау жұмыстарымен бірге, Мунктің ең белгілі жетістіктерінің бірі – серфинг болжау ғылымын құруға әкелді.
Теңіздің су ағыны
1965-1975 жылдар аралығында Мунк мұхиттың толқындарына қатысты зерттеулерге көшті, бұл оның бір себебі – олардың Жердің айналысына тигізетін әсері болды. Уақыт қатарлары мен спектрлік талдаудың қазіргі заманғы әдістері толқын талдауына қолданылып, Дэвид Картрайтпен бірлесіп «жауап әдісін» әзірлеуге алып келді. Фрэнк Снодграсспен бірге Мунк құрлықтан шалқап жатқан терең мұхит қысымын өлшейтін сенсорларды жасады, олар толқындар туралы мәліметтерді беруге мүмкіндік берді. Осы жұмыстың маңызды жетістігі – Калифорния мен Гавай арасындағы жарты күндізгі амфидроманың табылуы болды.
Жауын-шашын және араластыру
1990 жылдары Мунк мұхиттағы араласу процесінде су тасқынының роліне оралып қайта жұмыс істеді. 1966 жылғы "Абиссальдық рецепттер" атты мақаласында Мунк мұхит қабаттануын сақтау үшін абиссальдық мұхиттағы араласу жылдамдығын сандық тұрғыдан бағалауға алғашқылардың бірі болды. Ол кезде араласуға жұмсалатын су тасқынының энергиясы мұхит шекараларындағы процестер арқылы пайда болады деп есептелді. Сандстрем теоремасы (1908) бойынша, егер тереңде араласу болмаса, мысалы, ішкі су тасқындары немесе тасқыннан туындаған турбуленттілік болмаса, мұхиттың көп бөлігі суық және тоқтаулы болып, жұқа, жылы беткі қабатпен жабылады. Араласу үшін қолжетімді су тасқынының энергиясы мәселесі 1990 жылдары акустикалық томография және спутниктік альтиметрия арқылы Гавай аралдарынан Солтүстік Тынық мұхитының тереңдігіне энергия тарату арқылы ірі масштабты ішкі су тасқындарының табылуымен қайта жанданды. Мунк мұхиттың ортасындағы қырқалардан таралатын ірі масштабты ішкі толқындардың шашырауы мен сәулеленуінен туындаған су тасқынының энергиясы маңызды екенін түсінді, демек ол абиссальдық араласуды қозғалысқа келтіре алады.
Мунктің жұмбағы
Кейінгі еңбектерінде Мунк мұхит температурасының өзгеруі, теңіз деңгейі және құрлықтағы мұз бен мұхит арасындағы масса алмасуы арасындағы байланысқа назар аударды. Бұл жұмысында "Мунктың жұмбағы" деп белгілі болған үлкен қайшылық сипатталды – теңіз деңгейінің байқалатын өсу қарқыны мен Жердің айналуына тигізуі күтілген әсер арасындағы айырмашылық.
Марапаттар
Мунк 1956 жылы Ұлттық ғылым академиясының, 1957 жылы Америка өнер және ғылым академиясының, 1965 жылы Америка философиялық қоғамының және 1976 жылы Лондон корольдік қоғамының мүшесі болып сайланды. Ол Гуггенхайм стипендиаты (1948, 1953, 1962) және Фулбрайт стипендиаты болды. 1969 жылы Калифорния ғылым және өнеркәсіп мұражайы оны «Жылдың ғалымы» деп атады. Мунк 1986 жылы Корольдік қоғамда «Кеңістіктен кемелер» (баяндама) және «Мұхит айналымдарын акустикалық бақылау» (дәріс) тақырыбында Бейкерлік лекциясын оқыды. 2018 жылдың шілдесінде 100 жасқа толған Мунк океанографияға қосқан үлесі үшін Францияның Құрмет Легионының кавалері болып тағайындалды. Ол 1965 жылы Америка геологиялық қоғамының Артур Л. Дей медалін, 1966 жылы Америка метеорологиялық қоғамының Свердруп алтын медалін, 1968 жылы Корольдік астрономиялық қоғамның алтын медалін, 1976 жылы Америка геофизикалық одағы мен АҚШ Әскери-теңіз күштерінің бірінші Морис Юинг медалін, 1976 жылы Ұлттық ғылым академиясының Александр Агассиз медалін, 1978 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштерінің капитан Роберт Декстер Конрад сыйлығын, 1983 жылы Ұлттық ғылым медалін, 1989 жылы Америка геофизикалық одағының Уильям Боуи медалін, 1993 жылы Ветлесен сыйлығын, 1999 жылы Киото сыйлығын, 2001 жылы алғашқы Принц Альберт I медалін және 2010 жылы Швед Корольдік ғылым академиясының Крэфорд сыйлығын «мұхит айналымы, толқындар мен су тасқындарын, сондай-ақ олардың Жер динамикасындағы рөлін түсінуге қосқан толымды және маңызды үлесі үшін» алды. Бұл сыйлықты Океанография қоғамы, Әскери-теңіз зерттеулер басқармасы және АҚШ Қорғаныс министрлігінің Әскери-теңіз океанографиялық кеңсесі бірлесіп табыс етті. Мұңк есімімен екі теңіз түрі аталыпты. Бірі – терең су құрты. Екіншісі – *Mobula munkiana*, сондай-ақ Мұңк шайтан шашағы деп те аталады, ол алып манта шашақтарының кішкентай туысы, үлкен топтарда тіршілік етеді және судан жоғары секіру қабілетімен ерекшеленеді. 2017 жылы түсірілген «Анықтау рухы» (Spirit of Discovery) атты деректі фильмінде Мұңк экс-студенті Джузеппе Нотарбароло ди Скиарамен бірге Мексиканың Баха Калифорниясындағы Кабо Пулмо ұлттық паркіне экспедиция жасады, осы жерде бұл түр алғаш рет табылған және сипатталған.
Жеке өмір
1938 жылы Аншлюс кезінде нацистік Германия Австрияны қосып алғаннан кейін, Мунк Америка Құрама Штаттарының азаматы болуға үміттенді. 2011 жылы Мунк Ла-Холла қауымдық лидері Мэри Коуклиге үйленді. Мунк өмірінің соңына дейін ғылыми жұмыстармен белсенді түрде айналысып, 2016 жылға дейін жарияланымдар жасады. 2017 жылдың қазан айында 100 жасқа толды. 2019 жылдың 8 ақпанында Калифорния штатының Ла-Холла қаласында пневмониядан қайтыс болды, 101 жасқа толыпты.
Ғылыми мақалалар
Мунк 181 ғылыми мақала жариялаған. Олар 11 000-нан астам рет сілтеме жасалған, әр мақалаға орта есеппен 63 рет сілтеме жасалған. Web of Science дерекқорындағы ең көп сілтеме алған мақалалардың кейбіреуі төменде тізілген.