編譯 張薇薇
沃爾特·曼可是現(xiàn)代海洋學(xué)的創(chuàng)始人。
沃爾特·曼可
沃爾特·曼可(Walter Munk)刷新了我們對海洋以及地球自轉(zhuǎn)的認(rèn)知。他通過觀察并結(jié)合理論及經(jīng)驗(yàn)法則來解決諸如海浪、潮汐、混合過程、海洋環(huán)流等基礎(chǔ)和應(yīng)用問題。他早期的研究曾在二戰(zhàn)期間幫助盟軍在諾曼底海灘登陸。從1968年開始,他就是JASON成員之一(JASON 是由精英科學(xué)家構(gòu)成的組織,旨在給美國政府就軍事問題出謀劃策)。
由于喜愛社交,具有敏銳的直覺,他能預(yù)測一些即將出現(xiàn)的重要問題。幾十年以后,他預(yù)測的許多問題仍然是整個物理海洋學(xué)以及大部分地球物理學(xué)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。他喜歡出海,精通數(shù)學(xué),對統(tǒng)計(jì)學(xué)有深刻的理解,對海洋感興趣,所有這些都不止一次讓他走向成功,盡管一路走來,他也會出現(xiàn)一些錯誤。
曼可1917年生于奧地利,曾在紐約銀行工作,1939年他追隨女朋友來到加利福尼亞的拉荷亞。在拉荷亞,他初次接觸物理海洋學(xué),更為幸運(yùn)的是認(rèn)識了后來成為他導(dǎo)師和朋友的、時任斯克利普斯海洋研究所所長的哈拉爾德·斯維德魯普(Harald Sverdrup)。
早期,他因跟隨斯維德魯普一起預(yù)測海浪的各種現(xiàn)象而出名。1942年11月,在盟軍入侵北非之前的幾個月,他們因擔(dān)心巨大的海浪會對盟軍的海灘登陸造成影響,共同研制出了海浪預(yù)測法,并首次成功地運(yùn)用到盟軍進(jìn)攻北非的戰(zhàn)役中。之后他們對海浪預(yù)測法又做了進(jìn)一步的改進(jìn),為盟軍成功在諾曼底和太平洋登陸提供了幫助。
1950年,曼可首次發(fā)表了關(guān)于海洋大尺度環(huán)流的論文,這是他的幾篇極具想象力論文中的第一篇。他對斯維德魯普與物理海洋家亨利·斯托梅爾(Henry Stommel)完全不同的觀點(diǎn)進(jìn)行了協(xié)調(diào)和整合,形成了一個風(fēng)生海洋環(huán)流的基本理論。他與應(yīng)用數(shù)學(xué)家喬治·卡麗爾(George Carrier)合作,將墨西哥灣流的洋流與更廣泛的數(shù)學(xué)流體動力學(xué)聯(lián)系起來。曼可的這些觀點(diǎn)極具影響力,目前仍是學(xué)界的研究重點(diǎn)。
與此同時,曼可把他的注意力轉(zhuǎn)向了地球物理學(xué)。他認(rèn)為被天文學(xué)視為垃圾的研究領(lǐng)域——地球極移和地球自轉(zhuǎn)速率的變化——是整個地球科學(xué)領(lǐng)域的信息來源。他同戈登·麥克唐納(Gordon MacDonald)合作,共同撰寫了經(jīng)典的教科書《地球的自轉(zhuǎn)》(1960年)。20世紀(jì)50年代,他是莫霍計(jì)劃(試圖鉆透地殼,獲取地幔樣本)的核心成員,但曼可從不隱藏該計(jì)劃失敗的事實(shí),他認(rèn)為當(dāng)時沒有對該計(jì)劃給予足夠的重視。
在20世紀(jì)60年代和70年代間,他與來自英國的合作者大衛(wèi)·卡特賴特(David Cartwright)重新開始了對潮汐的研究,這是理解海洋混合的重要環(huán)節(jié)。20世紀(jì)70年代,海洋學(xué)家開始關(guān)注溫度,因?yàn)闇囟鹊淖兓切纬蓛?nèi)波的因素。曼可和克里斯·加勒特(Chris Garrett)認(rèn)為,跟地球表層風(fēng)生海浪不同的是,這些內(nèi)波沒有周期性的風(fēng)暴和平靜時刻,也沒有明顯的傳播方向。加勒特-曼可(GM)內(nèi)波頻譜把大量的神秘運(yùn)動整合在一個相對簡單的框架中,隨后就迎來了理論和全球觀察的繁盛時期。
曼可參與軍事活動長達(dá)70年。他具備解決實(shí)際問題的能力,可以把海洋深奧的理論和該領(lǐng)域研究人員的關(guān)注點(diǎn)結(jié)合起來。他是戰(zhàn)后最早由美國海軍研究局(ONR)資助的專業(yè)學(xué)者之一,他與ONR的合作仍然是關(guān)于表面波的研究,4年前簽署合作合同時他97歲。作為JASON的活躍成員,他憑借對海洋活動的深刻見解,對核武器和雷達(dá)領(lǐng)域精英們提出的防衛(wèi)建議進(jìn)行完善補(bǔ)充,從而幫助美國海軍解決實(shí)際問題。
從20世紀(jì)70年代中期開始,他致力于研究水下的聲波傳導(dǎo),由此引發(fā)了他的諸多興趣:海浪、潛艇探測、海洋分層法、時間序列分析以及新儀器在海洋研究中的應(yīng)用。
作為一名世界旅行家及長期游客,沃爾特是一個將科學(xué)與人格魅力相互交融的典范。他訓(xùn)練了許多有能力的合作者。目前被稱為海洋聲波斷層成像法的技術(shù)或許是一個超前的理念,很有可能這種大面積范圍測量溫度和潮流的技術(shù),將被證明具有革命性的意義,就像曼可的其他理念一樣。