Карл Густав Росби: Пионер атмосферной науки

Введение

Шведский по происхождению американский метеоролог Карл Густав Арвид Россби (28 декабря 1898 – 19 августа 1957) был первым, кто объяснил крупномасштабные движения в атмосфере с использованием принципов механики жидкостей. Он выявил и описал струйные течения и длинные волны в западных ветрах, которые впоследствии были названы волнами Россби.

Биография

Карл Густав Россби родился в Стокгольме, Швеция. Он был первым из пяти детей Арвида и Алмы Шарлотты (Марелиус) Россби. Он учился в Стокгольмском университете, где впервые проявил интерес к математической физике. Россби пришел в метеорологию и океанографию, изучая геофизику под руководством Вильгельма Бьеркнеса в Геофизическом институте Бергенского университета в Бергене, Норвегия, в 1919 году, где группа Бьеркнеса разрабатывала новаторские концепции, ставшие известными как Бергенская школа метеорологии, включая теорию полярного фронта. Он также учился в Лейпцигском университете и в Обсерватории Линденберга (Meteorologisches Observatorium Lindenberg) в Бранденбурге, где проводились исследования измерений верхних слоев атмосферы с помощью воздушных змеев и шаров. В 1921 году он вернулся в Стокгольм, чтобы присоединиться к Метеорологическому и гидрографическому бюро (которое позже стало Шведским метеорологическим и гидрологическим институтом), где служил метеорологом в различных океанографических экспедициях. Находясь на берегу между экспедициями, он изучал математическую физику в Стокгольмском университете (Filosofie Licentiat, 1925). В 1925 году Россби получил стипендию от Шведского американского фонда «для изучения применения теории полярного фронта к американской погоде». В Бюро погоды США в Вашингтоне он объединил теоретические работы по атмосферной турбулентности с созданием первой метеорологической службы для гражданской авиации. В 1928 году он стал доцентом в Департаменте аэронавтики Массачусетского технологического института (MIT). Вскоре после этого в MIT был создан первый департамент метеорологии в США. В 1931 году он также стал научным сотрудником в океанографическом институте Вудс-Холл. Его интересы в это время охватывали атмосферную термодинамику, смешивание и турбулентность, а также взаимодействие между океанами и атмосферой. 9 января 1939 года он стал гражданином США и в том же году – помощником директора по исследованиям в Бюро погоды США. Его назначение на должность председателя отдела метеорологии в Чикагском университете в 1940 году ознаменовало период, в котором он сосредоточил свое внимание на крупномасштабных атмосферных движениях. Он идентифицировал и охарактеризовал как струйные течения, так и волны Россби в атмосфере. Во время Второй мировой войны Россби организовал подготовку военных метеорологов, набрав многих из них в свой Чикагский отдел в послевоенные годы, где он начал адаптировать свое математическое описание динамики атмосферы к прогнозированию погоды с помощью электронных компьютеров, начав эту деятельность в Швеции с использованием BESK. В 1947 году он стал директором-основателем Шведского метеорологического и гидрологического института (SMHI) в Стокгольме, разделяя время между ним, Чикагским университетом и океанографическим институтом Вудс-Холл. После войны он посетил своего старого друга профессора Ганса Эртеля в Берлине. Их сотрудничество привело к математической формулировке волн Россби. С 1954 года до своей смерти в Стокгольме в 1957 году он активно развивал область атмосферной химии. Его вклад в метеорологию был отмечен в выпуске журнала Time от 17 декабря 1956 года. Его портрет появился на обложке этого выпуска, первым среди метеорологов на обложке крупного журнала. В этот период он рассматривал влияние углекислого газа в атмосфере и его потенциальный согревающий эффект.

Carl Gustaf Rossby was born in Stockholm, Sweden. He was the first of five children born to Arvid and Alma Charlotta (Marelius) Rossby. He attended Stockholm University, where he developed his first interest in mathematical physics. Rossby came into meteorology and oceanography while studying geophysics under Vilhelm Bjerknes at the Geophysical Institute, University of Bergen in Bergen, Norway, during 1919, where Bjerknes' group was developing the groundbreaking concepts that became known as the Bergen School of Meteorology, including theory of the polar front. He also studied at the University of Leipzig and at the Lindenberg Observatory (Meteorologisches Observatorium Lindenberg) in Brandenburg where upper air measurements by kite and balloon were researched. In 1921 he returned to Stockholm to join the Meteorological and Hydrographic Office (which later became the Swedish Meteorological and Hydrological Institute) where he served as a meteorologist on a variety of oceanographic expeditions. While ashore between expeditions, he studied mathematical physics at the University of Stockholm (Filosofie Licentiat, 1925). In 1925 Rossby was granted a fellowship from the Sweden America Foundation "to study the application of the polar front theory to American weather". In the U. S. Weather Bureau in Washington, DC, he combined theoretical work on atmospheric turbulence with the establishment of the first weather service for civil aviation. In 1928 he became associate professor in the Aeronautics Department of the Massachusetts Institute of Technology (MIT). Shortly after this MIT launched the first department of meteorology in the US. In 1931 he also became a research associate at Woods Hole Oceanographic Institution. His interests during this time ranged over atmospheric thermodynamics, mixing and turbulence, and the interaction between oceans and the atmosphere. On 9 January 1939 he became an American citizen and in that same year, assistant director of research at the U. S. Weather Bureau. His appointment as chair of the department of meteorology at the University of Chicago in 1940 began the period in which he turned his attention to large scale atmospheric motions. He identified and characterized both the jet stream and Rossby waves in the atmosphere. During World War II, Rossby organized the training of military meteorologists, recruiting many of them to his Chicago department in the post war years where he began adapting his mathematical description of atmospheric dynamics to weather forecasting by electronic computer, having started this activity in Sweden using BESK. In 1947 he became founding director of the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI) in Stockholm, dividing his time between there, the University of Chicago and with the Woods Hole Oceanographic Institution. After the war he visited an old friend Professor Hans Ertel in Berlin. Their cooperation led to the mathematical formulation of Rossby waves. Between 1954 and his death in Stockholm in 1957, he championed and developed the field of atmospheric chemistry. His contributions to meteorology were noted in the December 17, 1956, issue of Time magazine. His portrait appeared on the cover of that issue, the first meteorologist on the cover of a major magazine. During this period he considered the effect of carbon dioxide in the atmosphere and its potential warming effect.

Другие источники

Гораций Р. Байерс – Карл Густав Арвид Россби. 1898–1957. Биографический очерк (Национальная академия наук)
Норман А. Филлипс – Специальная сессия, посвященная столетию со дня рождения Карла Густафа А. Россби (Американское метеорологическое общество)