Кіріспе

Американдық метеоролог Джозеф Смагоринский (29 қаңтар 1924 - 21 қыркүйек 2005) - американдық метеоролог және Ұлттық мұхит және атмосфералық әкімшілік (NOAA) Геофизикалық сұйықтық динамикасы зертханасының (GFDL) бірінші директоры.

Ерте өмір

Джозеф Смагорьинский Натан Смагорьинский мен Дина Азаровтың ұлы болып туған. Оның ата-анасы Гомель қаласынан (Белоруссия) шыққан. Олар 20 ғасырдың басында өмірлеріне қауіп төндірген қастандықтар кезінде қашып кеткен. Натан мен Динаның Гомельде үш ұлы болды: Жақып (бала кезінде қайтыс болды), Самуил (1903 жылы туған) және Дәуіт (1907 жылы туған). 1913 жылы Нейтан Финляндия жағалауынан Эллис аралы арқылы көшіп келіп, Манхэттеннің төменгі шығыс жағына қоныстанды. Нейтанның алғашқы жұмысы үйлерді бояу болды. Кейін туысының көмегімен бояу дүкенін ашты. 1916 жылы бизнес құрылғаннан кейін Дина, Сэм және Дэвид Мурманскке, содан кейін Норвегия жағалауымен Christiana (қазіргі Осло) оңтүстікке қарай көшіп, Нью-Йоркке баратын қайыққа отырды, онда олар Нейтанға қосылды. Олардың тағы екі баласы болды: Хиллель (Гарри) (1919 жылы туған) және Джозеф (1924 жылы туған). Үш ағасы сияқты, Жүсіп те әкесімен бірге бояу дүкенінде жұмыс істеді, ол жылдар бойы теміржабдық пен бояу дүкеніне айналды. Сэм мен Гарри сурет салу және теміржол бизнесінде қалды, Гарри түпнұсқа дүкеннің иесін алды. Жасөспірім кезінде ол дүкен иелеріне белгілер бояумен айналысып, кейіннен белгі бояумен айналысатын кәсіп ашқан. Джозеф Манхэттендегі Стуйвесант математика және ғылым орта мектебінде оқыды. Ол колледжге түсуге қызығушылық білдіргенде, отбасылық кездесу өткізіп, бұл мүмкіндікті талқылады. Сэм мен Дэвид Жүсіптің болашағы зор және ол колледжге түсуге лайық деген пікірде болды.

Білім және ерте мансап

Смагорьинский B. S. (1947), M. S. (1948), Ph. Д. (1953) Нью-Йорк университетінде (NYU). Соғыстан кейін Смагорский оқуын аяқтады. Ол бастапқыда теңіз сәулетшісі болуға ұмтылды, бірақ Вебб институтына қабылданбады. Кейін ол метеорологияны мансаптық және білім беру бағыты ретінде қарастырды. Докторлық студенті ретінде, өзінің әскери міндетінің қалған бөлігін атқарып жүргенде, ол Жюль Шарни жүргізген ауа райы болжамы туралы лекцияға қатысты және баяндамадан кейінгі сұрақ-жауап сессиясында бірқатар нақты сұрақтар қойды. Атмосфераның танымал ғалымы Чарни Смагоринскийді Принстонның Нью-Джерсидегі Жоғары оқу институтына шақырды. Ол Джон фон Нейманның жаңа электронды компьютерін қолдана отырып, орта тропосферадағы (атмосфераның төменгі бөлігі) кең ауқымды қозғалыстардың болжамдылығын зерттеді. 1950 жылдың сәуірінде Смагоринский қазіргі заманғы метеорологияның маңызды кезеңінде қатысты; Рагнар Фьёртофт, Джон Фриман және Джордж Плацманмен бірге ол Чарнимен бірге Чарнидің ең қарапайым теңдеулерін электрондық сандық интегратор мен компьютерде (ENIAC) шешу үшін жұмыс істеді. Оның әйелі Маргарет Смагорьинская (туған есімі Кноепфел) сонымен қатар ENIAC компьютерін бағдарламалаған топтың мүшесі болды және ол Уақыт бюросына жалданған алғашқы әйел статистик болды. Фон Нойманның Принстондағы жаңа компьютері кешіктірілді, сондықтан армиямен Мэриленд штатының Абердин қаласында компьютерді пайдалану туралы келісім жасалды. Нәтижелер сандық әдіспен ауа райын болжаудың перспективалы екенін дәлелдейтін жеткілікті нақты болды. ENIAC жұмысынан кейін Смагорьинский Charney және фон Нейманмен жұмыс істеу үшін Жоғары оқу орнына көшіп барды. 1940 жылдардың аяғында компьютер пайда болғанға дейін ауа райын болжау өте қарапайым болды. Америка метеорологиялық қоғамы (АМҚ) және оның басшылары, олардың көпшілігі университеттерде сабақ берді, әлі күнге дейін метеорологияны инженерлік және басқа физикалық ғылымдарға берілген құрметпен кәсіби пәнге айналдыруды көздеді. Фон Нейман ерекше математик, ол компьютерлердің деректерді жылдам өңдеуге және ауа райын болжауға мүмкіндік беретінін бірінші болып көрген. Ол математиканы абстрактілі тәжірибе ретінде қанағаттандырған жоқ. Ауа райы болжауы оған жаңа компьютерлік технологияны пайдалана алатын математикалық принциптерді нақты қолдануды қамтамасыз етті. Жоғары оқу орнында ол өзінің математикалық білімін пайдаланды және Смагорьинский Чарнимен бірге сандық ауа райын болжау деп аталатын жаңа тәсілді жасады. Бұл әдіс ауа райы шарларынан жиналған деректерге негізделген. Кейіннен бұл мәліметтер компьютерлерге енгізіліп, физика заңдарына бағындырылды. (Смагоринский бастауыш сыныптағы сыныптарға барып, ауа райы шарларының қалай жұмыс істейтінін көрсету арқылы балаларының сүйіспеншілігіне бөленді.) Нью-Йорк университетінде Бернхард Хаурвицтің жетекшілігімен жүргізілген докторлық диссертациясында Смагоринский жер мен мұхит арасындағы жылу контрастының әсерінен орта ендіктердегі жылу көздері мен тұнбаларының реактивті ағымның жолын қалай бұзатынын түсіндіретін жаңа теорияны әзірледі. Бұл теория қазір квазигеострофтық теория деп аталатын атмосфераның қозғалысы теңдеулерін Жюль Шарнидің таңғажайып жеңілдетуінің алғашқы қолданбаларының бірі болды. Бұл жұмыс Charney-мен Жоғары оқу орнында қарым-қатынастан үлкен пайда алды. Бұл теория жылдар бойы орта кеңістіктегі климаттың сақталуы және тропиктер мен орта кеңістіктер арасындағы өзара іс-қимыл туралы көптеген түсініктер беру үшін әзірленді.

Геофизикалық сұйықтық динамикасы зертханасының жетекшілігі

Нейман мен Чарнимен жұмыс істегеннен кейін, 1953 жылы 29 жасында Смагорьинский АҚШ-тың ауа райы бюросында қызмет атқарады және Бірлескен сандық ауа райын болжау бөлімінің ізашарларының бірі болды. 1955 жылы фон Нейманның бастамасымен АҚШ-тың ауа райы бюросы Смагорьинскийдің басшылығымен Жалпы айналым зерттеу бөлімін құрды. Смагоринский өзінің міндеті фон Нейман / Чарни компьютерлік модельдеу бағдарламасының соңғы қадамын жалғастыру деп санады: атмосфераның үш өлшемді, жаһандық, примитивті теңдеудің жалпы айналым моделі. Жалпы айналым зерттеу бөлімі бастапқыда Мерилленд штатының Сютленд қаласында, Метеорологиялық бюроның JNWP бөлімшесінің жанында орналасқан. Бөлім Вашингтонға көшірілді, 1959 жылы жалпы айналым зерттеу зертханасы деп аталды, содан кейін 1963 жылы геофизикалық сұйықтық динамикасы зертханасы (GFDL) деп қайта аталды. 1968 жылы лаборатория өзінің қазіргі үйіне Принстон университетінде көшіп келді. Смагорьинский 1983 жылдың қаңтарында зейнетке шыққанға дейін зертхананы басқара берді. Смагоринскийдің басты түсінігі - компьютерлердің күшейіп келе жатқан қуаты ауа райының болжауындағыдай атмосфераның бірнеше күндік дамуын симуляциялаудан тыс, Жердің климатты симуляциялауға қарай қозғалуға мүмкіндік береді. Мұндай симуляциялардың мақсаты ауа райының егжей-тегжейлі дамуын болжау емес, бірақ ауа райының статистикасын симуляциялау үшін қозғалыс, термодинамика және радиациялық трансферт теңдеулерін ұзақ уақыт бойы біріктіру арқылы ауа райының статистикасын - климатты - зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл статистика атмосфералық құраммен, Жер бетінің сипатымен және мұхиттардың айналымымен қалай бақыланады.

Геофизикалық сұйықтық динамикасы зертханасының жетекшісі

Смагорьинскийдің көптеген таланттарының бірі - GFDL қызметкерлеріне шығармашылық ғалымдарды тарту. Олардың екеуі 1959 жылы климатты модельдеуші Сыкуро Манабе және 1961 жылы мұхит модельдеушісі Кирк Брайан болды, ол 1969 жылы бірінші климаттық модельді әзірлеуге жетекшілік етті, бұл жалпы циркуляция моделі мұхиттар мен атмосфераның өзара әрекеттесуін ескеруге арналған алғашқы тәсіл болды. Смагоринский Манабеге Жалпы айналым моделінің (GCM) кодтауы мен әзірлеу жұмыстарын тапсырды. 1963 жылы Смагоринский, Манабе және олардың әріптестері тоғыз деңгейлі, жарты шарлық примитивті теңдеудің жалпы айналым моделін жасады. Манабеге үлкен бағдарламалау штаты берілді, сондықтан ол кодтауға тым көп араласпай, модельдердің математикалық құрылымына назар аудара алды. 1955-1956 жылдары Смагоринский Джон фон Нейман, Джуль Чарни және Норман Филлипспен бірлесіп, бастапқы теңдеулердің кіші жиынтығын пайдалана отырып, 2 деңгейлі, аймақтық жарты шарлық модельді жасады. 1959 жылдан бастап ол тоғыз деңгейлі бастапқы теңдеуді жалпы айналым моделін (әлі де жарты шарлық) әзірлеуге кірісті. Келесі онжылдықтың аяғында GCM-тер климат зерттеулерінің негізгі құралы ретінде дүниежүзілік деңгейде пайда болды. Вашингтон мен Принстонда Смагоринскиймен бірге жұмыс істеген басқа зерттеушілерге Исидоро Орлански, Джерри Махлман, Сюкуро Манабе, Йошио Курихара, Кикуро Миякода, Род Грэм, Лит Холлоуэй, Исаак Хелд, Гаррет Уильямс, Джордж Филандер және Дуглас Лилли кірді. Бұл бірінші климаттық модельдің дамуы Смагоринскийдің мұндай күрделі мәселені шешу үшін жеке зерттеулер жеткіліксіз болады деген сеніміне негізделген. Ол мұндай жетістікке жету үшін ғалымдар тобымен ортақ жылдамдықты компьютерлерді қолдана отырып, үлкен ауқымды сандық модельдеу қажет екенін түсінді. 1992 жылы "Америкалық метеорологиялық қоғамның бюллетенінде" былай делінген еді: "Д-р Смагоринскийдің геофизикалық сұйықтықтардың динамикасы зертханасындағы үздік жетістіктерге деген қажырлы ұмтылысы бүкіл әлемдегі метеорология ғылымының дамуына зор үлес қосқан басқа зертханалар мен орталықтар үшін үлгі болды". Халықаралық метеорология және атмосфералық ғылымдар қауымдастығының президенті Майкл МакКракен Смагоринскийдің өліміне байланысты былай деп жазды: "Жалпы әлемде GFDL-ге әлемге танымал ғалымдар топтамасы ерекше еңбекпен айналысып, әлемнің түкпір-түкпірінен келген ғалымдарды білім алуға және ынтымақтастыққа тартуға, содан кейін өз елдеріне немесе басқа институттарға ерекше ғалымдар ретінде оралуға мүмкіндік берді. Бұл жаңа ғылыми зерттеу саласы ғана емес, сонымен қатар оны жақсы жасай алатын ғалымдар қауымдастығы да құрылды". Смагоринский ауа райы болжамын кеңінен түсіну үшін әдеттегі шеңберден тыс көптеген ғалымдарды шақырды. Өзінің мансабының ерте кезінде ол GFDL-ге мұхит зерттеушісін Кирк Брайанды алып келді. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін, Жапония әлі де күмәнмен, ол Суки Манабе, Йосио Курихара және Кикуро Миякоданы GFDL-ге шақырды. Ол атмосфералық процестердің жан-жақты теориясын шығару жобасын қолға алатын ғалымдарды GFDL-ге шақыру практикасын жалғастырды, ол талантты және шығармашылықты сала немесе ұлты сияқты маңызды емес факторлар деп санайтын нәрсеге бағалады. Принстон университетінің GFDL директоры лауазымында Смагоринскийдің орнын басқан Джерри Махлман Смагоринскийдің "оқушылардың жетістіктерін ғылыми жетістіктер емес, ғылыми жарияланымдар деп санауға бейім "оқушылардың ғылыми мәдениетіне" шынайы қызығушылығы жоқ екенін жазды. Жо бұған жол бермейді. Ол біз сияқты жас ғалымдардың NOAA, АҚШ және әлем үшін маңызды қиын ғылыми мәселелерді шешуге көңіл бөлуін қалады. . Жоның қолдауы мен жігерлендіруі болмаса, Манабе 1967 жылы ғаламдық жылыну туралы алғашқы ғылыми мақала жаза алар ма еді? Брайан 1970 жылы әлемдегі алғашқы мұхит моделін шығарған ба еді? Манабе мен Брайан әлемдегі алғашқы атмосфера-океан моделін 1972 жылы шығарған болар ма еді? Мен бірінші толық стратосфералық динамикалық/химиялық модельді шығарған болар едім? Миякода ауа райын ұзақ уақытқа болжаудың ізашаршысы бола алар ма еді? Менің зерттеулерім бойынша, жауап: мүлдем жоқ. Жоның ғылыми және есептеу қабілетімен қамтамасыз еткен қолдауы болмаса, бұл жетістіктерге жету үшін кем дегенде тағы бір он жыл қажет болар еді". Смагоринский ауа райын сандық болжаудың жаңа әдістерін пайдаланып, бір-екі күннен кейін болжауды кеңейтуге тырысқан алғашқы зерттеушілердің бірі болды. Смагоринский 1963 ж�...

Техникалық инновациялар

Смагоринский әлемдегі ең жылдам компьютерлерді зертханасына қайта-қайта жеткізгендігімен атақ алды. Көптеген адамдар шектеулі ресурстар үшін өте бәсекелестік күрес кезінде бір ғана үкіметтік ғалымның осындай ықпалы қалай болды деп ойлады. Джерри Махлман былай деп жазды: "Джоның ғылыми және есептеу қабілеті болмаған жағдайда, бұл жетістіктерге жету үшін [жаһандық жылыну, әрдайым күрделі компьютерлік модельдер, ауа райын болжау] кем дегенде тағы бір он жыл қажет болар еді". Смагорьинскийдің өз мамандығында кем дегенде он жыл алға жылжуы туралы бұл пікірін оның мемориалдық салтанатында бірнеше спикерлер қайталады.

Глобалды жылыну зерттеулеріне әсер етуі

1970 жылдары доктор Смагоринскийдің басшылығымен оның зертханасындағы ғалымдар атмосферадағы көмірқышқыл газын көбейтуге климаттың реакциясын бірінші симуляциялауды ойлап тапты, бұл климаттың сезімталдығын бірінші заманауи бағалауды қамтамасыз етті және су буының кері әсерінің және стратосфералық салқындатудың маңыздылығын атап өтті. Зертхана ғалымдары сондай-ақ ғаламдық жылынуды зерттеу үшін бірінші қосарланған атмосфералық мұхит климаттық модельдерін әзірледі, көмірқышқыл газын көбейтуге "теңдік" және "өткінші" жауаптар арасындағы маңызды айырмашылықтарды атап өтті.

Негізгі басылымдар

Смагоринский, Дж., 1995: Динамикалық метеорологияның өсуі және сандық ауа райы болжамы кейбір жеке ойлар. "Канадалық метеорологиялық естеліктер" No. 32: Канадада атмосфералық зерттеулер жөніндегі арнайы симпозиум, доктор Уоррен Л. Годсонның елу жылдық мемлекеттік қызметі құрметіне, Венката Р. Нералла [және басқалар], 4856. Смагоринский, Дж., 1993: Сызықтық емес тұтқырлықтарды пайдалану туралы кейбір тарихи ескертулер 1.1 Кіріспе ескертулер. Үлкен бұрқасынды симуляциялау бойынша халықаралық семинардың іс-шаралары. Кембридж университетінің баспасы; 134. Смагоринский, Дж., 1991: Халықаралық климат зерттеулерінің дамуы. In, Болашақ климат зерттеулерінің стратегиясы, Можиб Латиф, редактор, Гамбург: Макс Планк метеорология институты; 918. Смагоринский, Дж., 1987: Луис Джозеф Баттан, 19231986 Америка метеорологиялық қоғамының бюллетені, 68(4), 370. Смагоринский, Дж., 1986: АМС-тің коммуникацияларды және стандарттарды белгілеуді дамытудағы тұрақты рөлі. Америка метеорологиялық қоғамының бюллетені, 6789, 938. Смагоринский, Дж., 1986: GARP-тің ауа райы болжамындағы мақсаттары: Күтулер мен жүзеге асырылулар. In, Global Weather Experiment және олардың әлемдік ауа райына әсері туралы халықаралық конференция, том. "I", Женева, Швейцария, 1934 ж. Смагоринский, Дж., 1986: Джерри Намиастың ұзақ қашықтықты көздері. "Намиас" симпозиумы Доктор Жером Намиастың 75 жылдығына арналған арнайы симпозиум. Сан-Диегодағы Калифорния университеті Скриппс институтының эксперименталды климаттық болжау орталығы, Сан-Диего, Калифорния: 6369. Смагоринский, Дж., 1986: Кітапқа шолу: "Пайғамбар немесе профессор? "Льюис Фрай Ричардсонның өмірі мен шығармашылығы", Оливер М. Эшфорд және Адам Хилгер. EOS, 67 (3) 28. Смагоринский, Дж., 1985: Атмосфералық модельдеудің перспективалары және оның ауа райы болжамына әсері. , Орташа аралық ауа райы болжамы: алғашқы 10 жыл, EMCWF-тің 10 жылдығына арналған іс жүргізу, 97 107. Смагоринский, Дж., 1984: "Жер шарының климаты" атты зерттеу, Дж. Т. Хоутон, редакция, Кембридж университетінің баспасы. Дүниежүзілік ЖМҰ бюллетені, 33, 361362. Смагоринский, Дж., 1983: Сандық ауа райын болжаудың басталуы және жалпы айналымды модельдеу: Ерте естеліктер. Геофизиканың жетістіктері, 25, 3-37. Смагоринский, Дж., 1983: Климат және климаттың өзгеруі проблемасы, Дүниежүзілік климаттық бағдарламаның No. WCP 72, WMO. (Дүниежүзілік мұражай) Дүниежүзілік метеорологиялық ұйым, 14 б. Смагоринский, Дж., 1982: Жюль Шарни (1917-1981). Корольдік метеорологиялық қоғамның тоқсандық журналы, 108 (((455), 267269. Смагоринский, Дж., 1982: Муссондық эксперименттің ғылыми негізі. Монсондық эксперименттің ғылыми нәтижелері туралы халықаралық конференцияның хаттамасында, ICSU/WMO GARP. 3542 теңге. Смагоринский, Дж., Л. Арми, Ф. П. Бретхертон, К. Брайан, Р. Д. Сесс, В. Л. Гейтс, Дж. Хансен, Дж. Е. Куцбах және С. Манабе және басқалар, 1982: CO2 /Климаттық шолу панелі. Көмірқышқыл газы мен климат: екінші бағалау. Вашингтон, округ: Ұлттық академия баспасы, 1972 ж. Смагоринский, Ж., 1981: СО2 және климат жалғасып жатқан оқиға. Климаттың өзгеруі мен өзгергіштігі: фактілер мен теориялар, Д. Рейдель Publishing Co., 661687. Смагоринский, Ж., 1981: Эпилог: динамикалық метеорологияның перспективасы. Динамикалық метеорология, Нью-Йорк: Methuen, Inc., 205219 Smagorinsky, J., 1981: Муссондық эксперименттің ғылыми негізі. Муссондық эксперименттің ғылыми нәтижелері туралы халықаралық конференция, 1981 жылғы 26-30 қазанда Денпасар, Бали, Индонезия. Смагоринский, Дж., 1981: Қазіргі заманғы жаһандық климаттың өзгергіштігі туралы кейбір ойлар. Nature Pleads Not Guilty, An IFIAS Report on the Project on Drought and Man, vol. 1 және vol. 2 кітапшаларында жазылған. 1, Р. В. Гарсия. Нью-Йорк: Пергамон баспасы; 265296. Смагоринский, Дж., 1980: Климатты модельдеу. Климат жөніндегі техникалық конференцияның іс қағаздарында Азия және Батыс Тынық мұхит, WMO No 578, Дүниежүзілік метеорологиялық ұйым (WMO); 139151. Смагоринский, Дж., 1978: Тарих және прогресс. In, The Global Weather Experiment Its Implementation and Exploitation Perspective: A Report of the FGGE Advisory Panel to the U.S. Committee for the Global Atmospheric Research Program (GARP) Ұлттық ғылым академиясы, 412. Смагоринский, Дж. және Н. А. Филлипс, 1978: Ғаламдық ауа райы экспериментінің ғылыми проблемалары. In, The Global Weather Experiment, Perspectives on Its Implementation and Exploitation, FGGE консультативтік кеңесінің АҚШ-тың ғаламдық атмосфералық зерттеу бағдарламасының комитетіне, математикалық және физикалық ғылымдар ассамблеясына, Ұлттық зерттеу кеңесіне берген есебі. Ұлттық ғылым академиясы, 1321. Смагорьинский, Дж., 1972: Атмосфераның жалпы айналымы. Meteorological Challenges: A History, Canada: Information Canada, 342. Смагоринский, Дж., 1971: Климаттың өзгеруінің сандық симуляциясы. Климаттың өзгеруі тур...