儒勒·格雷戈里·查尼
| 儒勒·格雷戈里·查尼 | |
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| 出生 | 1917年1月1日 美國三藩市 |
| 逝世 | 1981年6月16日（64歲） 美國波士頓 |
| 母校 | 加州大學洛杉磯分校 |
| 獎項 | |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 氣象學 |
| 機構 | 麻省理工學院 |
| 博士導師 | Jørgen Holmboe[1] |
| 博士生 | |
儒勒·格雷戈里·查尼（Jule Gregory Charney，1917年1月1日—1981年6月16日）是一位美國氣象學家，他通過設計一系列日益複雜的大氣數學模型，在發展數值天氣預報和增加對大氣環流的理解方面發揮了重要作用。他的工作是許多國家和國際天氣倡議和計劃背後的推動力。
查尼被認為是「現代動力氣象學之父」，他被譽為「比任何其他活着的人物都更能指導現代氣象學的戰後演變」。[4][5]查尼的工作也影響了他的親密同事愛德華·洛倫茨的工作，後者探索了可預測性的局限性，是混沌理論領域的先驅。
小傳
[編輯]查尼於 1917年1月1日出生於加利福尼亞州三藩市，其父系俄羅斯移民 Ely Charney 和 Stella Littman，他們是服裝行業的裁縫師。
查尼早年大部分時間都在加利福尼亞度過。 [6]在與癌症進行了 20 個月的鬥爭後，他在波士頓的Sidney Farber 癌症研究所去世，享年 64 歲。 [7]
教育經歷
[編輯]查尼在加州大學洛杉磯分校獲得本科和研究生學位， 1946年獲得物理學博士學位。 [6]
他的博士學位論文題為「斜壓西風流中長波的動力學」，涵蓋了 1947年10月刊的《氣象學雜誌》的全部內容。 [8]這篇論文很有影響力，因為它強調了高層大氣中的「長波」對整個大氣行為的影響，而不是更傳統地強調極地鋒，並且還提供了一種分析這些波的擾動的方法，這個發現兼具物理上的洞察力和數學上的嚴謹性。
職業生涯和遺產
[編輯]查尼從 1941年到 1946年在他的母校加州大學洛杉磯分校開始了他的職業生涯，擔任物理和氣象學講師。 1946 年，查尼成為芝加哥大學的研究助理，師從卡爾-古斯塔夫·羅斯貝。羅斯貝是一位瑞典出生的美國氣象學家，他的大尺度空氣運動理論是氣象學史上里程碑式的進展。 [5]
從 1947年到 1948年，查尼在挪威奧斯陸大學接受國家研究委員會研究生獎學金資助。這一年，他開發了一種被稱為「准地轉近似」的方法，用於計算行星尺度波的大尺度運動。
查尼的准地轉渦度方程允許對大尺度大氣和海洋環流進行簡明的數學描述，從而實現未來的數值天氣預報工作。
數值天氣預報
[編輯]1948年，查尼加入新澤西州普林斯頓高等研究院 (IAS)，擔任氣象研究組負責人，探索將數字計算機應用於天氣預報的可行性。查尼與著名的數學家約翰·馮·諾依曼一起幫助開創了使用計算機和數值技術改進天氣預報的工作，並在將海氣能量和水分交換整合到氣候研究中發揮了主導作用。 [9]
這項集體工作為NOAA地球物理流體動力學實驗室的成立鋪平了道路。 1954年，查尼幫助創建了美國氣象局、空軍和海軍之間的聯合數值天氣預報單位。
查尼後來擔任美國國家科學院大氣科學委員會成員和科學院國際氣象合作委員會主席。在這些角色中，他構思並幫助組織了全球大氣研究計劃，該計劃被認為是有史以來最雄心勃勃的國際氣象研究工作。 [5]
動力氣象學和海洋學
[編輯]1956年，查尼離開IAS，成為麻省理工學院氣象學教授和大氣與海洋動力學項目主任。25年來，他在動力氣象學和海洋學研究方面做出了重大貢獻，包括大尺度大氣湍流、大氣和海洋之間的反饋相互作用。海洋和大氣，大氣中某些異常流動模式的持續存在，以及這些現象與乾旱的關係。[6]
在他對該領域的許多基本貢獻中，查尼確定了「斜壓不穩定性」，這是中緯度氣旋發展的第一個令人信服的物理解釋。查尼確定了解釋中緯度天氣系統的大小、結構和增長率的機制，並且是我們海洋和大氣等旋轉分層流體中普遍存在的現象。
從1974年到1977年，查尼在麻省理工學院擔任氣象系主任。除了他的革命性研究外，查尼在麻省理工學院的前學生中被人們銘記為一位有魅力和樂觀的教授，直到1981年去世。學生們描述落入「圍繞查尼太陽的軌道」。位於麻省理工學院地球、大氣和行星科學系的大樓內有一個以查尼的名字命名的圖書館。 [10]
查尼報告
[編輯]1979年，查尼主持了國家研究委員會的「二氧化碳和氣候特設研究小組」。由此產生的 22 頁報告「二氧化碳和氣候：科學評估」是關於全球變暖的最早的現代科學評估之一。 [11]其主要結論可在第 2 頁找到：「我們估計 CO2 翻倍導致最可能的全球變暖接近 3°C，可能誤差為 ±1.5°C。」這種氣候敏感性估計值在過去 40 多年裏基本沒有變化，例如IPCC 第四次評估報告（2007年）說，「平衡氣候敏感性可能在 2°C 到 4.5°C 的範圍內，最佳估計值約為 3°C。低於 1.5°C 的可能性很小。不能排除顯著高於 4.5°C 的值，但與觀察結果的一致性對於這些值來說並不好。」
在2019年慶祝查尼報告40周年的氣候科學家說：「回想起來，查尼報告似乎在科學上等同於牆上的筆跡。……他們的警告是準確的，並且比以往任何時候都更加相關。」 [12]
誕辰百年慶典
[編輯]2018年2月，麻省理工學院舉辦了一場名為 MIT on Chaos and Climate 的研討會，以紀念查尼和愛德華·洛倫茨誕辰100周年。[6]在為期兩天的活動中，世界知名專家就兩位先驅者在數值天氣預報、物理海洋學、大氣動力學和實驗流體動力學領域做出的許多科學貢獻以及他們留下的個人遺產發表了演講正直、樂觀和協作。在一次演講中，伍茲霍爾海洋學研究所的名譽科學家和物理海洋學的世界領導者約瑟夫·佩德洛斯基（Joseph Pedlosky）這樣評價他的朋友和導師查尼： [13]
「公平地說，儒勒·查尼將大氣不穩定行為的奧秘變成了流體物理學中一個可識別的——儘管非常、非常困難的問題。然而，我今天想談談 Jule 更個人化的，我認為對我們的領域同樣重要的貢獻，就他所表現出的鼓舞人心的慷慨精神而言，他在我們的領域中促進了協作合作的氛圍。他為個人和科學誠信設定了一個標準，我認為這個標準經常被忽視，但非常重要。」
為此次活動製作的視頻突出了查尼和洛倫茨在麻省理工學院和整個氣象領域留下的不可磨滅的印記。 [14]
榮譽和獎勵
[編輯]- 1937 Elected to Phi Beta Kappa. [15]
- 1961 獲皇家氣象學會西蒙斯金質獎章。 [15]
- 1964 年獲得美國氣象學會Carl-Gustaf Rossby 研究獎章，表彰其「對大氣環流、流體動力學不穩定性、颶風結構、洋流動力學、波浪能傳播的更基本了解」以及地球物理流體力學的許多其他方面。」 [16]
- 1966 被任命為麻省理工學院第一位 Alfred P. Sloan 氣象學教授。 [16]
- 1969 年獲得史密森學會霍奇金獎章。 [16]
- 1971 被世界氣象組織授予著名的國際氣象組織獎。 [17]
- 1976 獲得美國地球物理聯盟的威廉鮑伊獎章。
美國氣象學會頒發了一個名為「Jule G. Charney 獎」的獎項。該獎項授予「表彰在大氣或水文科學領域取得重大研究或開發成就」的個人。
另見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ 1.0 1.1 儒勒·格雷戈里·查尼在數學譜系計劃的資料。
- ^ Shepherd, Theodore Gordon. Rossby waves and two-dimensional turbulence in the presence of a large-scale zonal jet (PhD論文). Massachusetts Institute of Technology. 1984. OCLC 12621534. hdl:1721.1/58531.
- ^ TWAS profile (PDF). The World Academy of Sciences. 2016 [2022-11-09]. （原始內容存檔 (PDF)於2022-11-09）.
- ^ Biography of Jule Charney at American Geophysical Union. [2022-11-09]. （原始內容存檔於2012-01-19）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 National Academy of Sciences Biographical Memoir of Jule Charney (PDF). [2022-11-09]. （原始內容存檔 (PDF)於2022-10-06）.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Lauren Hinkel. MIT Celebrates the Science of Jule Charney and Ed Lorenz. The Lorenz Center. Cambridge, MA. 31 October 2018 [12 February 2019]. （原始內容存檔於3 April 2019）.
- ^ Dr. Jule G. Charney is dead at 64; worldwide leader in meteorology.. New York Times: 14. 18 June 1981 [2022-11-09]. （原始內容存檔於2022-11-09）.
- ^ Charney, J. G. The Dynamics of Long Waves in a Baroclinic Westerly Current. Journal of Meteorology. 1 October 1947, 4 (5): 136–162. doi:10.1175/1520-0469(1947)004<0136:TDOLWI>2.0.CO;2.
- ^ Gilchrist, Bruce. Remembering Some Early Computers, 1948-1960 (PDF). Columbia University EPIC. 2006 [2006-12-12]. （原始內容 (PDF)存檔於December 12, 2006）.
- ^ Kelsey Tsipis. Charney Library Re-Opens Doors. MIT Program in Atmospheres, Oceans and Climate. Cambridge, MA. 10 December 2018 [2022-11-09]. （原始內容存檔於2022-11-09）.
- ^ National Academy of Sciences. Carbon dioxide and climate: A scientific assessment (PDF). National Academy of Sciences. Woods Hole, MA. 23 July 1979. （原始內容 (PDF)存檔於13 August 2011）.
- ^ Santer, Benjamin D.; et al. Celebrating the anniversary of three key events in climate change science. Nature Climate Change: 180-182. [2022-11-09]. （原始內容存檔於2022-11-09）.
- ^ MIT on Chaos and Climate: Jule Charney as Role Model. [2022-11-09]. 原始內容存檔於2022-11-09.
- ^ Celebrating the Science of Jule Charney and Ed Lorenz. [2022-11-09]. 原始內容存檔於2022-11-09.
- ^ 15.0 15.1 Schneider, Stephen. Encyclopedia of Climate and Weather. : 178.
- ^ 16.0 16.1 16.2 Rittner, Don. A to Z of Scientists in Weather and Climate. : 38.
- ^ Winners of the IMO Prize. World Meteorological Organization. [8 December 2015]. （原始內容存檔於22 November 2015）.
