Бергенская школа метеорологов

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Бергенская школа метеорологов

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 2 [ Konstantin, Ottomin ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Бергенская школа метеорологов
Автор Сообщение
Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:05


Бергенская школа

Направление в синоптической и динамической метеорологии, возникшее в Бергене (Норвегия) под руководством В. Бьеркнеса около 1916 г. Основные заслуги Б. Ш. (1916—1930 гг.)— введение в метеорологию представлений о воздушных массах и фронтах, фронтальном возникновении и структуре термически асимметричных циклонов, роли фронтов и циклонической деятельности в общей циркуляции атмосферы, разработка волновой теории циклонов и внедрение в службу погоды фронтологического анализа.


http://meteorologist.ru/bergenskaya-shkola.html

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:08 - Поправил: Corvus



Как отец и сын помогли создать прогноз погоды таким, каким мы его знаем сегодня

Большинство из нас считают само собой разумеющимся то, что мы можем узнать погоду (на завтра или даже несколько дней/недель вперёд) в любой точке мира тогда, когда этого пожелаем. Чаще всего погоду нам представляют на картах, которые показывают её изменения в виде «армий», сталкивающихся друг с другом в воздухе: треугольники для холодных фронтов, полукруги для тёплых и сочетание треугольников и полукругов для фронтов окклюзии (когда холодный фронт «догоняет» тёплый фронт и сливается с ним).

Так было не всегда. Самый первый комитет, созданный с целью сбора и преобразования погодных данных – Институт Франклина в Филадельфии – был образован в 1831 году, однако все карты, производимые его сотрудниками, отображали метеорологические явления, которые уже произошли. Предсказание погоды по-прежнему основывалось на народных приметах. В середине 1840-х годов недавно избранный секретарь Смитсоновского института выразил своё недовольство отсутствием прогресса в метеорологии. Он заявил, что новая программа должна быть нацелена на «решение проблемы американских штормов».

Всё изменилось в конце 1800-х – начале 1900-х годов, в немалой степени благодаря работе норвежских геофизиков Вильгельма и Якоба Бьеркнесов (отца и сына). Бьеркнесы посвятили свои жизни тому, чтобы разобраться в особенностях нашей атмосферы.



Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:09


Якоб Бьеркнес и будущее прогноза погоды родились в один год. В тот год (1897-й) отец Якоба, Вильгельм, совершил выдающийся прорыв: он придумал теорему, которая описывала движение вихря в неоднородной жидкости (подобно взаимодействию воздушных масс в атмосфере). Вильгельм был уверен, что его расчёты могут послужить основой для разработки столь необходимого прогноза погоды. В 1902 году он писал: «Цель моей работы состоит в том, чтобы получить возможность на основе имеющихся данных предсказывать динамические изменения, происходящие в атмосфере».

Вильгельм Бьеркнес верил, что применение его теоремы по отношению к процессам движения, происходящим в океане и атмосфере, позволит предсказывать погоду, которую он считал проблемой математической физики. В то время данная концепция была революционной.

В 1913 году Вильгельм стал директором нового института геофизики при Лейпцигском университете в Германии. Здесь он оказался в окружении талантливых студентов; одним из них был Вагн Вальфрид Экман, который впоследствии станет известным благодаря своей одноимённой теории, описывающей воздействие ветра на циркуляцию водных потоков (данная идея пришла к нему как озарение во время званого ужина). В 1915 году к группе талантливых студентов присоединился сын Вильгельма, Якоб, которого все почему-то называли Джеком.

Это было непростое время для исследований Бьеркнеса. В июле 1914 года Австро-Венгрия объявила войну Сербии. Через несколько дней в конфликт вмешалась Германия, начав Первую мировую войну. Большинство студентов и сотрудников Лейпцигского университета были призваны на службу в армию. Прогресс, который наблюдался в области метеорологии, застопорился. Ещё до войны Метеобюро США начало выпускать первые ежедневные научные карты, отображающие погоду в мире, однако спустя семь месяцев программу пришлось приостановить, поскольку военные события прервали телеграфные передачи в Европу. Для Вильгельма это был большой удар. Несколькими годами ранее он предложил составлять графики, объединяющие результаты погодных наблюдений и вычислений и позволяющие учёным получать карты в определённой последовательности. В письме, адресованном Институту Карнеги (от 1914 года), который выступал одним из спонсоров его исследований, он взволнованно писал: «Я надеюсь, что самая бессмысленная и жестокая из всех войн не разрушит то, над чем я так упорно работаю...».

Однако это было только начало любопытного переплетения военных событий с работой Бьеркнеса, а именно развитием самого прогноза погоды.


Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:09


В 1916 году в битве при Вердене был убит один из студентов-аспирантов Вильгельма, Герберт Петцольд, который занимался исследованием движения в атмосфере «линий конвергенции», или отдельных воздушных масс. Джек решил продолжить работу Петцольда, несмотря на то, что отец считал его «слишком молодым и неопытным для такого рода деятельности». Вскоре после этого Джек опубликовал свою первую научную статью. В ней он утверждал, что протяжённость линий ветра, которые, как правило, движутся на восток и каким-то образом связаны с облаками и осадками, может достигать нескольких тысяч километров.

В 1917 году боевые действия в Германии заставили Бьеркнесов бежать на родину. «Я возвращаюсь в Норвегию, но не на летний период, а навсегда», – написал торжественно Вильгельм. Там он стал профессором новообразованного Института геофизики при Бергенском музее и основал школу погодного анализа, которая позднее стала известна как Бергенская школа.

Лабораторией школы стало норвежское побережье: путём переговоров с правительством Вильгельм добился увеличения числа метеорологических станций на юге почти в десять раз. В качестве синоптиков он назначил Джека и двух своих студентов. Война резко ограничила поставки продовольствия, и голодная зима 1916-1917 годов вошла в историю как «брюквенная». Теперь Вильгельм хотел научиться предсказывать погоду не только ради науки, но и в практических целях, а именно «для содействия производству хлебопродуктов».

Огромное количество сведений о погоде, которые получали Бьеркнесы, позволило Джеку продолжить отслеживание линий конвергенции и совершенствование своей теории. Осенью 1918 года он сделал удивительное открытие: линии конвергенции были связаны с циклонами (вихревыми движениями воздуха, имеющими низкое давление в центре). Джек опубликовал результаты своих наблюдений в 1919 году. Тогда он ещё не знал, что ему удалось определить одну из наиболее характерных особенностей метеорологических карт и прогноза погоды. Эту особенность впоследствии свяжут с войной и назовут «фронтом» из-за её сходства с линиями наступающих войск.


Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:10




Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:10


Бергенская школа продолжила разрабатывать теории Джека, используя методы математического анализа и данные, предоставленные метеорологическими станциями. Её целью было революционизировать погодные карты, а также найти отличия между линиями конвергенции, которые впоследствии станут известными как «холодные фронты», «тёплые фронты» и «фронты окклюзии». Другой член Бергенской школы, Тор Бержерон, предложил использовать специальные символы, которые в настоящее время применяют для обозначения различных типов фронтов.

К концу войны Бергенская школа разработала реалистичные структурные модели и описала особенности таких природных явлений, как штормы: каким образом они формируются, движутся, активизируются и рассеиваются (Норвежская модель циклона). Этот жизненный цикл тесно связан с прогнозом погоды. Бергенская школа стремилась убрать субъективность из метеорологии и превратить её в науку.

Пути Джека и Вильгельма как физиков разошлись в начале 1920-х годов, несмотря на то, что их научные цели оставались едиными. Джек Бьеркнес возглавил Метеобюро западной Норвегии (1920-1931 года). Вильгельм в 1926 году стал профессором Университета Осло. После выхода на пенсию он продолжил заниматься научной деятельностью до самой смерти (1951 год). После ухода с должности главы Метеобюро Джек последовал по стопам отца. Он стал преподавателем метеорологии в Бергенском музее.

1920-е годы были временем интересных открытий в метеорологии. Развитие радиотехнологий сделало возможной более быструю и детализированную передачу информации о погоде. К 1922 году на территории 35 американских штатов действовали 98 метеостанций, которые передавали сообщения о погоде, а также свои прогнозы и рекомендации. Тот год также стал началом обмена метеорологическими наблюдениями между США и Францией, где с вершины Эйфелевой башни велась передача информации другим европейским службам. С 1924 года начали ежедневно выходить погодные карты для Северного полюса и большей части Северного полушария.

Однако в скором времени разразилась Вторая мировая война, которая внесла свои коррективы в работу Бьеркнеса. В июле 1939 года Джек и его семья – жена Хедвиг Бортен и двое детей – отправились в лекционное турне по Соединённым Штатам. Поездка должна была продлиться восемь месяцев. Однако в апреле 1940 года нацистская Германия вторглась в Норвегию. Норвежская метеослужба практически сразу же была вынуждена прекратить свою работу. Из-за сложившихся обстоятельств семье Бьеркнеса пришлось остаться в Америке.


Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:12


Эмигрант (а впоследствии гражданин) Бьеркнес был ценным человеком. Руководство ВВС США нуждалось в точной информации о погоде для успешного передвижения войск, поэтому оно обратилось к Джеку с просьбой возглавить новую школу подготовки офицеров-метеорологов. Джек выбрал для своей школы кампус Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Кафедра метеорологии, которая развивалась стремительными темпами под его чутким руководством, вскоре превратилась в один из ведущих мировых центров атмосферных наук.

Между тем, модель, разработанная Бергенской школой, наконец, начала распространяться повсеместно – во многом благодаря войне. В 1942 году руководство армии США приступило к созданию службы по сбору и распространению метеорологических данных (впоследствии она объединится с Аналитическим центром Бюро погоды, ВМС и ВВС). В конце 1942 года она начнёт проводить первые официальные анализы фронтов на поверхности карт, используя норвежскую модель циклона.

В следующие десятилетия метеорологическая наука значительно продвинулась, поэтому Джек Бьеркнес решил посвятить себя исследованию других вопросов, связанных с нашей атмосферой. Так, он стал первым человеком, которому удалось определить, что Эль-Ниньо (явление, ранее считавшееся характерным только для Перу) на самом деле было результатом глобального колебания и имело значительное влияние на весь мир. После смерти Джека в 1975 году биограф Арнт Элиассен написал, что «в отличие от других учёных, Бьеркнес сумел создать порядок и систему, как казалось, в беспорядочной атмосфере».

Несмотря на то, что наше более глубокое понимание процессов, происходящих в атмосфере, наряду с продвинутыми технологиями вроде спутникового наблюдения, значительно модернизировало метеорологические карты, созданные ранее, теория, которая лежит в основе всех современных прогнозов погоды, осталась прежней. И речь идёт именно о норвежской модели циклона, которая обязана своим существованием Джеку и Вильгельму Бьеркнесам.


http://muz4in.net/news/kak_otec_i_syn_pomogli_sozd at_prognoz_pogody_takim_kakim_my_ego_znaem_segodnj a/2016-12-11-42493

Это перевод оригинальной статьи:
https://www.atlasobscura.com/articles/how-a-father -and-son-helped-create-weather-forecasting-as-we-k now-it

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 16:13


Работы Бергенской школы стали важнейшим прорывом в составлении прогнозов погоды для данных регионов. Не менее важно и то, что они помогут вам запомнить типичную последовательность смены облаков, которая начинается с распространения по всему небу высоких тонких полосок перистых облаков, состоящих из кристаллов льда.

Бергенская школа была создана синоптиком Вильгельмом Бьёркнесом, который переехал в Берген в 1917 г. Бьёркнес вернулся в Норвегию, проработав пять лет в Лейпцигском университете. В годы Первой мировой войны важнейшая задача предсказания погоды решалась преимущественно посредством отслеживания изменений атмосферного давления по барометрам. Еще со времен изобретения барометра во Флоренции в 1644 г. было известно, что снижение атмосферного давления ведет к повышению вероятности появления облаков и, как следствие, дождя. Несмотря на крайнюю актуальность получения более точных прогнозов погоды, никто на самом деле не знал, почему изменения погоды связаны с изменениями атмосферного давления, регистрируемыми барометром.

Вернувшись в Берген, Бьёркнес обнаружил, что его страна находится на грани голода. Из-за холодного климата и скалистого ландшафта Норвегия веками была вынуждена рассчитывать на импорт зерна. Война помешала поставкам до такой степени, что Норвегии пришлось прибегнуть к крайним мерам — поднимать собственную сельскохозяйственную промышленность, и перед Бьёркнесом была поставлена задача реорганизации метеорологической службы страны с тем, чтобы она снабжала выбивающихся из сил фермеров более полной информацией.


https://bookocean.net/read/b/4870/p/37

По этой же ссылке есть популярное описание фронтальных облачных систем.

wandervogel
Участник

Asie de l'Est
# Дата: 11 Авг 2018 17:32


Corvus
Как отец и сын помогли создать прогноз погоды таким, каким мы его знаем сегодня

Можно сказать - они создали метеоpологию, ведь как таковой метеоpологии(науки) до этого не было. Хотя уже "гадали" о погоде по поведению баpометpа, и схемы ветpов тайфунов и уpаганов были известны моpякам.

По этой же ссылке есть популярное описание фронтальных облачных систем.

Очень интеpесное и подpобное описание облаков.

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 18:28


Вильгельма Фримана Корена Бьеркнеса чаще всего называют основателем научной школы в метеорологии. В 1897 году В. Бьеркнес положил начало такого важнейшего направления как физическая гидродинамика атмосферы - сжимаемой среды, в которой распределение плотности является функцией как давления, так и температуры. Он является автором теоремы об ускорении циркуляции в жидкостях и газах. Эта теорема гласит: если
жидкость идеальна и массовые силы консервативны, то производная по времени от циркуляции скорости по какому – либо жидкому контуру равна разности положительных и отрицательных единичных изобаро-изостерических трубок, пересекающих контур. То есть пересечение изобаро-изостерических поверхностей является причиной образования вихрей.

Эта теорема помогла разобраться в циркуляционных движениях в атмосфере и океане, объяснить механизм морских и океанических течений в зависимости от солености.

В.Бьеркнес был основоположником волновой теории циклогенеза, теории полярного фронта и предложил способ прогнозирования погоды. Под его руководством в 1917 году была создана служба погоды в Норвегии. Он был профессором Бергенского университета и
университетов в Осло и Стокгольме. Первым научным руководителем В.Бьеркнеса был Г.Герц. А его сын, Я. Бьеркнес, был одним из основоположников учения об атмосферных фронтах и автором трудов об эволюции циклонов и их роли в общей циркуляции атмосферы.

Первым предложил теоретическую модель общей циркуляции поверхностей разрыва, т.е. атмосферных фронтов, Г.Гельмгольц. Интересно заметить, что идея закона сохранения энергии зрела не у специалистов-физиков. Решающую роль в утверждении этого великого закона сыграли врач Майер, пивовар Джоуль и врач Гельмгольц. Это три человека, за которыми история науки закрепила славу первооткрывателей закона сохранения и превращения энергии.

Майер [3] в 1841г. утверждал, что «движение, теплота и, как мы намерены показать в дальнейшем, электричество представляют собой явления, которые могут быть сведены к одной силе, которые измеряются друг другом и переходят друг в друга по определенным законам». «Образовавшаяся теплота пропорциональна исчезнувшему движению» - это вполне определенная и ясная формулировка закона сохранения и превращения силы, т.е.
энергии. Затем Майер поставил задачу уточнить понятие силы и найти соотношение между силами. В 1851 г. в работе «Замечания о механическом эквиваленте теплоты» сжато и популярноврач Майер излагает свои идеи о сохранении и превращении силы и впервые защищает свой приоритет. Он признает, что открытие сделано им случайно по наблюдениям на Яве, но обращает внимание на то. что это - «все же моя собственность, и я не колеблюсь защищать свое право приоритета». Майер ссылается на свою статью 1842 года, цитирует ее, приводит значение механического эквивалента тепла и разъясняет свои взгляды на силу, которую он рассматривает как то, что позднее назвали энергией. Майер указывает далее, что закон сохранения энергии, «а также численное выражение его и механический эквивалент теплоты, были почти одновременно опубликованы в Германии и Англии». Он признает исследования Джоуля и тот факт, что Джоуль закон открыл самостоятельно, и что ему «принадлежат многочисленные важные заслуги в деле дальнейшего обоснования и развития этого закона». Однако, Майер подчеркивает, что он не склонен уступать свое право на
приоритет и, хотя он и не гонится за эффектом, это не означает отказа от прав на собственность. Это заявление было связано с травлей ученого в газетах, которые обвиняли
скромного и честного ученого в мании величия. Его подвергли принудительному лечению в психической больнице. К.А.Тимирязев с негодованием писал о тех, кто преследовал Майера и искалечил его жизнь только за то, «что он был гениальным ученым в среде окружающей его жалкой посредственности». В 1850г. он даже пытался покончить жизнь самоубийством, выбросившись из окна, и остался на всю жизнь хромым. Майер умер 20 марта 1878 г.
Незадолго до смерти, в 1874 году вышло собрание его трудов по закону сохранения и превращения энергии под заглавием «Механика тепла». В 1876 году были опубликованы его
последние сочинения «О торричеллиевой пустоте», «Об освобождении сил». Эксперименты Джоуля, проводимые одновременно и независимо от Майера, подвели под обобщения Майера экспериментальную основу.


http://emirb.org/istoriya-razvitiya-teoreticheskoj -meteorologii-v-hh-veke.html

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 18:30


О механизме возникновения фронтов подробно и доступно написано в лекциях Н.А. Дашко

http://files.fip.rshu.ru/%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D1%8B% D0%B9%20%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3 /2/doc/%D0%94%D0%B0%D1%88%D0%BA%D0%BE%20%D0%9D.%D0 %90.%20%D0%9A%D1%83%D1%80%D1%81%20%D0%BB%D0%B5%D0% BA%D1%86%D0%B8%D0%B9%20%D0%BF%D0%BE%20%D1%81%D0%B8 %D0%BD%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D 0%BA%D0%BE%D0%B9%20%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE% D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D0%B8/Glava_11 .pdf

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 11 Авг 2018 18:47


Можно сказать - они создали метеоpологию, ведь как таковой метеоpологии (науки) до этого не было
wandervogel

Да, именно так. Если говорить о синоптической (прогностической) метеорологии.

А вспомнил я о Бергенской школе в связи с прибытием в этот город российской арктической авиаэкспедиции (см. тему "В Арктику...").

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 12 Авг 2018 07:59


https://bookocean.net/read/b/4870/p/38

Чтобы сгладить различия в температурах, воздух перемещается вокруг земного шара и перераспределяет тепло. Норвежцы установили, что эти перемещения могут быть описаны через движение обособленных воздушных масс: подобно теплым и холодным океанским течениям, они перемешиваются в значительно меньшей степени, чем нам могло бы показаться.

Бергенцы открыли волнообразный характер температурной неоднородности, заключающейся в том, что массивы теплого воздуха с экватора сталкиваются с массивами холодного воздуха с полюсов. Они установили, что эта неоднородность охватывает земной шар на широте 50–60° как в Северном, так и в Южном полушарии.

Именно вдоль этой извилистой, постоянно сдвигающейся границы между воздушными потоками рождается переменчивая погода умеренных поясов. Поскольку в те годы все еще помнили о войне, Бьёркнес назвал эту линию «полярным фронтом», позаимствовав термин из языка военных. Название оказалось более чем уместным, поскольку именно на этих фронтах воздушные массы частично прорываются друг в друга. Там же закладывается погода, ведущая к типичной цепочке превращения облаков, которая начинается с робкого шепота перистых облаков и заканчивается грохотом мощного кучевого или даже гулом кучево-дождевого облака.

«Приливы» и «отливы» состязающихся воздушных масс (теплого воздуха, движущегося из тропиков к полюсам, и холодного воздуха, перемещающегося в противоположном направлении) ведут к тому, что линия полярного фронта непрерывно сдвигается то к северу, то к югу, расплывается или, напротив, становится более четкой, рвется и перестраивается. Удивительно, до чего изменчива эта линия сражений, разгорающихся лишь из-за того, что солнце в разной степени нагревает разные части земного шара.

Только в годы Второй мировой войны летчики заметили высоко в тропосфере крайне быстрые полосы ветра, соответствующие, как выяснилось, общему расположению полярного фронта. Эти скоростные струйные течения, как их стали называть, перемещаются высоко в тропосфере между блуждающими линиями температурной неоднородности. На высоте около 30 000 футов летчики, пытавшиеся лететь против струйного течения, с удивлением обнаружили, что фактически стоят на месте. Когда же они летели по течению, время полета в значительной степени сокращалось. Именно струйные течения над полярным фронтом в Северном полушарии — причина того, что полет из Лондона в Нью-Йорк может занять на час меньше, чем путешествие обратно.

Порой в небе можно увидеть уходящие к горизонту длинные полосы перистого облака, создаваемые струйным течением, — ледяные кристаллы, разметанные вдоль потоков высотного скоростного ветра. Струйные течения заметно влияют также на движение завихрений и ряби, формирующихся вдоль полярного фронта.

Именно перемещение этих завихрений, подталкиваемых струйным течением в восточном направлении, на границе между воздушными массами и взяла за основу Бергенская школа, объясняя устойчивую последовательность смены облаков, характерную для умеренных поясов.


Damien_Zhar
Участник

Лобня
# Дата: 12 Авг 2018 21:18


В Бергене до сих пор одна из лучших школ по метеорологии в Норвегии. Да и климат распологает так сказать (Посмотрите годовые нормы осадков в городе)

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 13 Авг 2018 13:43


Посмотрите годовые нормы осадков в городе
Damien_Zhar

Да, там свыше 2000 мм осадков в год. В четыре раза больше, чем в Москве и Лондоне.

wandervogel
Участник

Asie de l'Est
# Дата: 15 Авг 2018 06:59


Corvus
Да, там свыше 2000 мм осадков в год. В четыре раза больше, чем в Москве и Лондоне.

А вообще кpасивый гоpод, и пpиpода тоже. Даже не скажешь что севеp. Вчеpа google-паноpамы немного посмотpел.

В Лондоне осадков немного по Pоссийским меpкам, и даже по евpопейским.

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 15 Авг 2018 07:17


В Лондоне осадков немного по Pоссийским меpкам, и даже по евpопейским.

wandervogel

Да. Несмотря на это, в сознании россиян он давно имеет образ сырого, дождливого, пасмурного, унылого места.
Возможно, это не из-за дождя как такового, а из-за сильного печного смога, который бытовал там в 19 веке и начале 20-го, что отражено в литературе.

Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2024