Б.И. Извеков, Н.Е. Кочин - Динамическая метеорология (часть 1) (1115249), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Его теория, которая учитывала влияние внутреннего трения и давала в результате изменение вектора скорости течения с глубиной по спирали (так называемая спираль Экмана), „была воспринята метеорологами и явилась отправным пунктом для работ новой школы метеорологов по изучению внутреннего трения атмосферы (АскегЫоош, 1908, Неззе!Ьегя, 1915). Применения теоремы Бьеркнеса для атмосферных циркуляций были сделаны другим учеником Бьеркнеса Свид91грй'.жом;;~фап4(й$г~гй)1ф который, в ряде работ установил некоторйге' йегнные' "прьегдй>жейия диагностического характера относительно атмосферных циркуляций и произвел интересные численные подсчеты мощности таких циркуляций для разлийиых типичных случаев. В,.1912 г. проф. Бьеркнес был приглашен в качестве руководителя кафедрой динамической метеорологии в Лейпцигский университет.
В'это время его начинают интересовать вопросы научного обоснования.прогнозов погоды и он усиленно пропагандирует введение методов гидродг(намики в синоптическую метеорологию. В читанных им курсах динамической' и синоптической метеорологии он стремится рассматри'- вать проблемы,'погоды, как задачи гидродинамики сжимаемой жндкпФти, ""-,;,", , 'самого 'Общего тнпа (бароклнннческой по его терминологии)в,трехмерном прострайстзе. Прн этом он широко использует материал аэрологических наблюдений так называемых международных дней, когда по существующему между различными странами соглашению аэрологнческие наблюдения производятся одновременно на большой территории в целом рядейэрологнческнх обсерваторий и станций. Памятником этих обширных разработок,' которые велись ученнками проф.
Бьеркнеса, остались изданные Геофизи' ческим институтом в Лейпциге в период с 1913 по 1919 г. обширные атласы синоптических карт давления н топографии нзобарическнхповерхностей; а равно карты линий тока для различных уровней атмосферы. („БупорйзсЬе Рагз1еИппяеп а1шозрйаг!зсЬеп Хиз1йпде йЬег Епгора"); В 1912 г. появляется большойдвухтомный курс динамической метеорологии (Рупат1зсЬе Ме1еого!од1е ппбНубтоягарЫе.1 — П.ВгаппзсЬъе1я и %азЫпй1оп 1911), вернее начало курса, так как первый том заключает статику, а второй кинематнку атмосферных процессов.
Третья обещанная часть курса — динамика в то время не появилась в печати. В первом томе автор излагает способы построения карт давления для различных высот на основаннн аэрологических наблюдений, а во второй части занимается, главным образом, изучением линий тока в свободной атмосфере н предлагает методы построения карт вертякальных течений. Целый ряд выдающихся учеников Бьеркнеса ф14~: й~дьбе~'",":.".свердруп,'::Фрпдмвя,':; Вейг6р-'.м':: д)х) разрабатывают разлнчйые отдельные вопросы атмосфернлой динамики. Так, например, Гессельберг на основе обработки весьма большого материала изучает внутреннее трение в свободной атмосфере н приходит к заключению, что коэффициент трения в свободной атмосфере оказывается весьма большим, в несколько сот тысяч раз больше, чем коффициент трения воздуха, полученный лабораторным путем.
Этот результат уже вплотную подводит теоретиков-метеорологов. к проблеме атмосферной турбулентности. Г ессельберг совместно с Фридманом производят весьма важную работу обследования порядка малости различных величин изучаемых в динамической метеорологии, а равно их пронзводных по пространственным координатам н по времени. Свердруп изучил весьма обстоятельно североатлантические пассаты н лежащие над ними антнпассаты с переходной зоной. работа его послужила основанием для дальнейших работ по общей циркуляции. Наконец в работах Свердрупа, Бьеркнеса-сына, Сольбергв .дсе больше и больше начинает выясняться роль особенных' 'точек н" бсобенных линий (точек н линий сходимостн н расходимостн) для смены явлений погоды. К 1920 г. становятся ясной связь линий сходнмостн н расходимости с яоверхностями разрыва, и в работах исследователей норвежской школы начинает'встречаться новый термин „фронт".
В 1917 г. В. Бьеркнес снова возвращается на родину. Летом 1918 г. В. Бьеркнес организует на новых началах практическую службу погоды в г. ' Бергене. Ближайшими его сотрудниками становятся его сын Я. Бьеркнес (Д. В)егкпез) н Г. Сольберг (О. Бо1Ьегд). Густая сеть станций и климатическне особенности норвежского побережья, где особенно остро выявлены конфликты встречающихся разнородных воздушных масс, дали возможность получить новые интересные данные, на основе которых создается в начале 20-'х годов новая теория происхождения циклонов.
Эта теория, известная под названнем теории Бьеркнеса нлн теории полярного фронта (иногда называют ее теорией норвежской школы, нбо по указанию самого В. Бьеркнеса авторство его в создании этой теории разделили его сын Я. Бьеркнес н Сольберг), получила весьма широкое распространение н вызвала целый ряд дополнительных исследований и возражений. По существу втой теории нам придется говорить много в следующих частях нашей книги. На пути обоснования ее встречаются большие трудности, непреодолимые прн современном состояния аналнза, и поэтому многие части ее носят скорее опнсатель- ный' характер н являются более илн менее вероятными гипотезами того, 'каннм образом может развиваться процесс жизни циклона.
Особенно спорг1)ям и теоретически необоснованным явился вопрос о волновом характере изменений фронта и о самом механизме преобразования волны в замкнутую барическую систему и замкнутый вихрь. Поэтому дальнейшие теоретические исследования были направлены главным образом на вопрос об устойчивости волн на поверхностях разрыва при налички снл, действующих в атмосфере. Каково бы нн было состояние теории полярного фронта в настоящее время, если даже счнтать, что она далеко не во всех частях хорошо обоснована, тем не менее приходится признать, что многие ее части чрезвычайно хорошо' связывают между собой факты действительцостн н дают чрезвычайно убедительное тол« кование тем сложным прбцессам, которые на основе старых теорий не могли получить достаточного об'яснения.
Нет сомнения, что общая концепция этой теории, если в дальнейшем н подвергнется некоторым изменениям, все же повидимому в существенных чертах сохранит свое значение н послужит основой для дальнейшего теоретического обоснования явлений общей и вторичной циркуляции. Больше всего критики теория Бьеркпеса встретила в Германии н Австрии со стороны старой школы германских метеорологов-теоретиков, группировавшихся около Экснера. Экпн'е'р;, профессор теоретической метеорологии в Вене, известный целйм' рядом работ по теоретической метеорологии, значительно видоизменил теорию Бьеркнеса, связав ее с синоптической практикой германских'метеорологнческих институтов.
Д4ф4Й'У' (Ое1ап1) в Вене, а потом в Берлине н ...~'Ййяз'й' (51йче) во Франкфурте разрабатывали дальше теорию фронтов, причем Штюве, отказавшись от некоторых шнроких и слишком по его мнению произвольных обобщений норвежской школы, повел изучение отдельных ф11онтов и поверхностей разрыва на основеазрологическихнаблюдений, строя вертякальные разрезы атмосферы. Прн этом оп и несколько раньше в Англии сэр Й:; 'ЩФу) стали применять для исследования устойчивости атмосферы весьма цлодотворный метод индикаторных диаграмм („тефиграммы"). В заключение скажем несколько слон о литературе общих курсов по динамической метеорологии. Первым систематическим курсом динамической метеорологии был упомянутый курс Бьеркнеса, который начат был изданием в 1912(13 г. Он выходил одновременно в двух изданиях на английском н немецком языках, причем были выпущены только две первые части, содержащие статику и кинематику, снабженные большим атласом, иллюстрирующим графические методы построения карт давления и карт линий тока на различных высотах.
Разразившаяся мировая война задержала выход в свет 3-й части, собственно динамики атмосферы. В 1917 г. появилось первое издание книги венского профессора Экснера (Ехпег „1)упаш1зсйе Ме1еого1од!е"). Второе ее издание, исправ, ленное и значительно дополненное, вышло в свет в 1925 г., уже после , появления в печатн работ Бьеркнеса и других метеорологов норвежской школы по новой теории циклонов. Книга Экснера в основном отправляетсяаВт работ Гельмгольца и Маргулеса, хотя содержит также подробное н критическое изложение идей норвежской школы.
Книга эта в настоящее время является наиболее полной сводкой работ по динамической метеорологии, опубликованных до 1925 г. В 1933 г. появился коллективный труд проф. Бьеркнеса и его учеников: „Рйуи1кайзсйе Нудгодупашрк гпИ Апчгепбцпдеп ап1 б1е дупаш1зсЬе Ме1еого1ай1е. ВегИп. Брг1пйег Нег!ай.
1933", представляющий собой обширный трактат по „физической гидродинамике" 1согласно терминологии праф. Бьеркнеса) н содержащий полное изложение его идей, причем последняя часть этого трактата посвящена специально динамической метеорологии. Литература Ч.В)егкпев. Рьувгкльвсье Нуг)гобупагл!к пгг! Аптвепднпзеп ап1 гЗе г)упапг!асьгййегеого!оЗге. ВегПп. ЗрппЗег Чег!аЗ. 1933.
%. В) елки е в. О!е Мегеого!оЗге а1в еваие %1ваепвсЬай. ВгаппвсЬгтте!3.19И. 16 р. В!3 е1о тт. Тпе в!кгпв о! пгобегп Мегеого)оЗу.— Бс!епсе, Ч. ХХХП. гй910.% 831, р.р. 775-7М. О. В го па Мегеого!оЗу. ).опг)оп. 1928. С!оп а о 1. Ньйо!ге о! гоегеого)о31е. Апп. г)е !а вес. Ма!. Йе Ргапсе, Т. 56, р.
77. %. Н. 01п ел. Ме1еого!оЗу апсгеп! апд итог!егпе.— Напгге, 119:, 117, )й 3008. Н е11 ига п. ОевегтпгйввгЗКе!!еп гпг %есЬве1 йег %!г!егппЗ г)ег ЛаЬггеггеп (1885). %. К б р р е и. Опте ппг) тт!г..Ме!еого)оЗгвсЬе ЕЫгвсЬг!Ь, 1921. Б. 289 — 292. %. к б р р е п. В!е Ап!апзе г). йепгвсьеп %епег!е!еЗтарме )9. д. лаьгеп 1862 — 1880. Ве!Ьйзе к. Рьуврл б. ьегеп А!пговрьаге, х1х Вг!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
