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        貝卡爾·羅斯貝 發(fā)現(xiàn)行星波 開創(chuàng)了全新的氣象觀測(cè)技術(shù)

        2019-08-18 09:47:43
        科學(xué)家 2019年3期
        關(guān)鍵詞:探空儀氣象學(xué)大氣層

        貝卡爾·古斯塔夫·羅斯貝(1898年-1957年),出生于瑞典的斯德哥爾摩。以發(fā)現(xiàn)行星波而聞名,他被譽(yù)為20世紀(jì)最有影響、最具創(chuàng)新能力的氣象學(xué)家 。

        1898年,羅斯貝出生于瑞典的斯德哥爾摩。他從小接受過良好的文化教育,聰明,好問。他對(duì)很多事物都很感興趣,如音樂、地質(zhì)、植物等。

        1919 年,羅斯貝在聆聽了皮耶克尼斯的報(bào)告“大氣中的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)性 ”之后,便決定申請(qǐng)做他的研究助理。之后,羅斯貝進(jìn)入挪威卑爾根學(xué)院開始學(xué)習(xí)氣象學(xué),并很短的時(shí)間內(nèi)就掌握了動(dòng)力氣象和天氣預(yù)報(bào)的核心內(nèi)容。

        1926 年,羅斯貝進(jìn)入美國(guó)國(guó)家氣象局工作。1928 年,羅斯貝在麻省理工學(xué)院建立了美國(guó)第一個(gè)氣象系。

        在研究中,羅斯貝試圖擺脫長(zhǎng)期以來天氣預(yù)報(bào)都是根據(jù)復(fù)雜的地面氣象要素來制作的現(xiàn)狀,開創(chuàng)性地嘗試根據(jù)5.5 km 高度氣象場(chǎng)來進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。1936年,氣球攜帶的無線電探空儀開始使用。他便利用這種儀器測(cè)量從地面到12 km高度的大氣溫度、氣壓和濕度。正是基于這一較高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù),羅斯貝才敏銳地意識(shí)到高空氣流中大尺度行星波的存在。行星波的發(fā)現(xiàn)可能是羅斯貝最重要的科學(xué)貢獻(xiàn),這種大氣波動(dòng)現(xiàn)在也稱為羅斯貝波。

        1940 年,通過對(duì)無線電探空儀的數(shù)據(jù)分析,羅斯貝指出存在一個(gè)自由大氣層,在該大氣層內(nèi),大氣運(yùn)動(dòng)主要是由氣壓梯度力和科里奧利力之間的平衡來決定。行星波就是自由大氣層內(nèi)大氣的波動(dòng),該波動(dòng)的形成伴隨著向赤道方向運(yùn)動(dòng)的極地冷氣團(tuán)和向極地方向運(yùn)動(dòng)的低緯度暖氣團(tuán)。

        得益于當(dāng)時(shí)的飛機(jī)觀測(cè)、無線電探空、轉(zhuǎn)盤實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等技術(shù),羅斯貝的一系列科學(xué)研究為現(xiàn)代氣象學(xué)和物理海洋研究開創(chuàng)了一系列全新的觀測(cè)技術(shù),并為高空風(fēng)場(chǎng)和海洋流動(dòng)的分析建立了非常美妙的動(dòng)力理論。

        1957 年夏天,羅斯貝因心臟病突發(fā)而逝世。他的突然去世是整個(gè)氣象學(xué)界的重大損失。他曾預(yù)言,當(dāng)人造衛(wèi)星可以從太空觀測(cè)地球時(shí),氣象學(xué)將進(jìn)入一個(gè)偉大的時(shí)代。遺憾的是他沒能看到這個(gè)時(shí)代的到來。

        (資料來源:《物理》2017年第1期 楊軍 胡永云)

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        大氣層里面有什么
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