菲利普斯诺曼
诺曼·菲利普斯是一个理论上的气象学家谁率先使用数值方法预测天气和气候的变化。raybet雷竞技最新他的影响力的研究导致了天气和气候的第一计算机模型,以及大气环流的理解,包括传输的热量和湿气确定地球的气候。raybet雷竞技最新他1955年模型通常被视为一种突破性的设备,帮助赢得科学怀疑繁殖模式的风和整个大气的压力在一个计算机模型。
菲利普斯从1947年的芝加哥大学收到了他的学士和博士学位在1951年。他是第一个节目,一个简单的环流模型,天气预报与数值模型是可能的。数值天气预报的出现在1950年代也标志着天气预报的转换从一个高度个人主义的努力合作任务的专家团队开发复杂的计算机程序。第一个数字计算机在1950年代,科学家们试图代表大气的复杂性及其环流数值方程。19和20世纪早期的数学家如Vilhelm Bjerknes和路易斯·弗莱理查森未能想出适当的数学模型。在1950年代,一些主要的气象学家试图取代Bjerknes和理查德森与方法基于数学函数的数值方法,使用简化的物理方程形式描述整个全球大气。他们成功地得到了只有部分的数学模型。这些复制的特性大气层,但是他们不能令人信服地环流的特征。他们的建议解决方案包含不稳定,因为他们不能占涡流和其他重要特征。这样的失败而灰心丧气,科学家开始认为真正的气氛太复杂数学描述的几行。这样一个主要的评论气候学家作为伯特柏林是这种怀疑的揭示。1952年柏林先生认为有希望的可能性很少推导的理论从完整的水动力和大气环流热力学方程。然而,计算机领域开辟了新的可能性,尽管第一个数字标本非常慢,经常抛锚了。
朱利恰尼天气是第一个设计一个二维模拟。北美划分成网格细胞,计算机开始真正的天气数据某一天然后解决所有的方程,计算空气应该如何应对条件每一对相邻细胞之间的差异。使用三个小时然后向前走一步,再计算出所有的细胞。系统操作是缓慢和不完美,但它的完成更多的研究铺平了道路。是诺曼·菲利普斯在恰尼的模式试图解决这个问题。气象学家面临的挑战现在成了不变的平均的天气的计算给定一组不变的条件如空气和阳光的物理和地理的山脉和海洋。这是一个“边界问题”。A parallel problem that they had to face was that of the "initial value," where the operation of calculating how the system evolves from a particular set of conditions found at one moment becomes less accurate as the prediction moves forward in time.
菲利普斯的灵感来源于“洗碟盆”实验在芝加哥,模式类似于天气的地方已经被建模在旋转锅里的水被加热的优势。菲利普斯这表明,“至少大气的环流的总特征可以预测,而不必指定加热和冷却详细。”
菲利普斯认为如果这样一个基本的实验室系统可以有效地建模一个半球的大气,更高级的工具如计算机应该能够做的。虽然肯定比洗碟盆更先进,菲利普斯的电脑还很原始。因此,他的模型非常简单。菲利普斯在1955年年中已经设计出改进的两个方程层大气。逃避数学困难,电网覆盖的不是一个半球而是一个圆柱,17细胞高和16。在周长。计算允许的代表性的急流和逼真的进化的天气干扰的一个月。
这老争议解决程序设置的循环模式。基于仿真的方法成为了公认的方法来设计循环模型。科学家首次能想象如何通过大气中巨大的漩涡旋转移动的能量中发挥了关键作用。菲利普斯的模式很快就被誉为“经典实验中,“第一个真正的大气环流模式(GCM)。菲利普斯只用六个基本方程(pd),一直以来被描述为“原始方程”。他们通常设想的气候学的物质基础。这些方程代表著名物理流体动力学。该模型能够再现真实的全球流动模式的气氛。菲利普斯被授予2003年本杰明·富兰克林奖。
参见:大气环流模型;柏林,伯特;计算机模型;理查森,刘易斯炒。
参考书目。爱德华·n·洛伦茨大气的全球环流(普林斯顿大学出版社,2007);斯宾塞Weart,全球变暖的发现(哈佛大学出版社,2004)。
卢卡Prono诺丁汉大学
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