Gilbert Walker (fysiker) - Gilbert Walker (physicist)
Gilbert Walker | |
|---|---|
 | |
| Født |
Gilbert Thomas Walker
14. juni 1868 |
| Døde | 4. november 1958 (90 år) |
| Alma Mater |
Trinity College, Cambridge Imperial College London |
| Priser |
Medlem af Royal Society Adams Prize (1899) Symons guldmedalje (1934) |
| Videnskabelig karriere | |
| Felter | Meteorologi , statistiker |
| Institutioner | University of Cambridge , Indien Meteorologisk afdeling |
Sir Gilbert Thomas Walker CSI FRS (14. juni 1868 - 4. november 1958) var en engelsk fysiker og statistiker fra det 20. århundrede. Walker studerede matematik og anvendte det på en række forskellige områder, herunder aerodynamik , elektromagnetisme og analyse af tidsseriedata , inden han tiltrådte en undervisningsstilling ved University of Cambridge. Selvom han ikke havde nogen erfaring inden for meteorologi, blev han rekrutteret til en stilling i den indiske meteorologiske afdeling, hvor han arbejdede med statistiske tilgange til at forudsige monsunerne. Han udviklede metoderne i analysen af tidsseriedata, der nu kaldes Yule-Walker-ligningerne . Han er kendt for sin banebrydende beskrivelse af den sydlige oscillation , et stort fænomen i det globale klima , og for at opdage, hvad der er opkaldt efter ham som Walker -oplaget , og for i høj grad at fremme studiet af klima generelt. Han var også medvirkende til at hjælpe den indiske matematiske vidunderbarns tidlige karriere, Srinivasa Ramanujan .
Tidligt liv og uddannelse
Han blev født i Rochdale , Lancashire den 14. juni 1868, det fjerde barn og ældste søn af Thomas Walker og Elizabeth Charlotte Haslehurst. Thomas var byens ingeniør i Croydon og havde været banebrydende for brugen af beton til byreservoirer. Han gik på Whitgift School, hvor han viste interesse for matematik og fik et stipendium til at studere på St Paul's School . Han gik på Trinity College, Cambridge, hvor han var Senior Wrangler i 1889. Hans hårde studier førte til dårligt helbred, og han tilbragte flere vintre med at komme sig i Schweiz, hvor han lærte skøjteløb og blev ganske ekspert. Han blev lektor ved Trinity College fra 1895.
Karriere
Henry Francis Blanford , grundlæggeren af den indiske meteorologiske afdeling , havde bemærket mønsteret om, at sommermonsunen i Indien og Burma var korreleret med forårets snedække i Himalaya, og det blev en rutine at bruge dette til at forudsige de indiske monsuner . I 1892 begyndte disse forudsigelser imidlertid at mislykkes, og den anden direktør John Eliot begyndte at bruge flere andre korrelationer, herunder styrken af passatvindene, anticykloner, oversvømmelser fra Nilen og stammer fra Australien og Afrika. Elioots prognoser fra 1899 til 1901 mislykkedes så dårligt med en tørke og hungersnød, da han forudsagde højere regn end normalt, at han blev kritiseret hårdt af aviserne, hvilket førte til, at prognoser blev gjort fortrolige fra 1902 til 1905. En stigende interesse for Lockyers arbejde på cykler førte ham til at vælge en matematisk tilbøjelig efterfølger, der ville være Walker, på trods af mangel på erfaring inden for meteorologi. Eliot var selv en dygtig matematiker, en anden Wrangler i Cambridge, mens Walker havde været en Senior Wrangler . Walker var en etableret anvendt matematiker ved University of Cambridge og opgav et Fellowship at Trinity for at tiltræde som assistent for den meteorologiske reporter i 1903. Han blev hævet til stillingen som generaldirektør for observatorier i Indien i 1904. Walker udviklede sig Blanfords idé med kvantitativ stringens og kom med korrelationsmålinger (med et forsinkelse) og regressionsligninger (i tidsserie terminologi, autoregression ). Han oprettede en gruppe indiske ekspedienter for at beregne sammenhænge mellem vejrparametre. De metoder, han introducerede til tidsserieregression, er nu delvist opkaldt efter ham (den anden bidragyder var Udny Yule, der studerede solpletcyklusser) som Yule-Walker-ligningerne. Analyse enorme mængder af vejrdata fra Indien og lander uden for, over de næste femten år, han offentliggjorde de første beskrivelser af den store vippe svingning af atmosfærisk tryk mellem den indiske og Stillehavet , og dens korrelation til temperatur og nedbør mønstre over store dele af Jordens tropiske områder, herunder Indien. Dette kaldes nu El Niño Southern Oscillation . Han blev gjort til en ledsager af Order of the Star of India i 1911.
Walker interesserede sig for flere andre områder. Han lavede matematiske undersøgelser om fugleflyvning og boomeranger. En interesse for boomeranger som bachelor havde givet ham tilnavnet "Boomerang Walker". I Shimla plejede han at kaste en boomerang på Annandales grund og tiltrække sig opmærksomhed, selv for vicekongen i Indien. Han fandt fejl i ideerne om fugleflyvning af Ernest Hanbury Hankin , en anden Cambridge -videnskabsmand ved Simla, og påpegede, at stigende termikere havde nok energi til at understøtte fuglenes stigning og påpegede også rollen som turbulente hvirvler i at levere løft. Han offentliggjorde et sammendrag af sine ti års forskning i Nature i 1901. Han var en dygtig fløjtespiller og interesserede sig for fløjtens fysik. Han var også ekspert i fløjtens historie og udvikling. Han lavede nogle designændringer på fløjter, og disse blev fremstillet. Han var også akvarelkunstner og holdt i Simla en udstilling af sine værker.
Pensionist til England
Walker fortsatte sine studier af årligt vejr og klimaforandringer, selv efter hans pensionering fra Indien (i 1924 da han blev adlet) og accept af et professorat i meteorologi ved Imperial College London . Han havde kun blandet succes i sit oprindelige mål, forudsigelsen af monsunfejl; hans teorier og brede understøttende forskning repræsenterede imidlertid et uvurderligt skridt fremad, så hans efterfølgere i klimastudier kunne bevæge sig ud over lokal observation og forudsigelse mod omfattende klimamodeller verden over. Han fungerede som formand for Royal Meteorological Society fra 1926 til 1927.
Walker blev valgt til stipendiat i Royal Society i 1904, længe før hans arbejde med meteorologi om styrken af hans arbejde inden for anvendt matematik og applikationer til elektromagnetisme. Walker var med sit talent for matematik blandt de første til at genkende det indiske matematiske vidunderbarn Srinivasa Ramanujans evner og skrev et brev til University of Madras for at støtte et stipendium.
Walkers interesse for en lang række emner fik ham til at bemærke den voksende insularitet hos specialister:
Der er i dag altid en risiko for, at specialister i to emner, der bruger sprog fulde af ord, der er uforståelige uden studier, vokser ikke kun uden viden om hinandens arbejde, men også ignorerer de problemer, der kræver gensidig hjælp .
Walker blev gift med Mary Constance Carter i 1908, og de havde en søn, Michael Ashley, og en datter, Verity Micheline. Han døde i Coulsdon , Surrey den 4. november 1958. Han var 90 år gammel. Walker Institute i Det Forenede Kongerige, der er etableret for at studere klima, er navngivet til hans ære.
Publikationer
Publikationer relateret til indisk meteorologi:
- Korrelation i sæsonmæssige variationer i klimaet (introduktion). Erindringer om den indiske meteorologiske afdeling 20 (6):
- Om meteorologiske beviser for formodede ændringer i klimaet i Indien. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (1):
- Korrelation i sæsonvariationer af vejret. II. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (2)
- Data om kraftig nedbør i korte perioder i Indien. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (3)
- Ansvaret for tørke i Indien sammenlignet med det i andre lande. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (5)
- (med Rai Bahadur Hem Raj). Det kolde vejr stormer i det nordlige Indien. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (7)
- En yderligere undersøgelse af forholdet til indisk monsunregn. Erindringer om den indiske meteorologiske afdeling 21 (8).
- Korrelation i sæsonvariationer af vejret, III. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (9)
- Korrelation i sæsonmæssige variationer af vejr, IV, solpletter og nedbør. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (10).
- Korrelation i sæsonvariationer af vejr, V, solpletter og temperatur. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (11)
- Korrelation i sæsonvariationer af vejr, VI, solpletter og tryk. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 21 (12)
- Normale månedlige og årlige nedbørsmængder. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 22 (1)
- Månedligt en årlig normal for antallet af regnvejrsdage. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 22 (2)
- Månedlige og årlige normer for tryk, temperatur, relativ luftfugtighed, dampspænding og sky. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 22 (3)
- Korrelation i sæsonbetonede vejrvariationer, VII, den lokale fordeling af monsunregn. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 23 (2)
- Månedlig og årlig normal nedbør og regnfulde dage. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 23 (7)
- Hyppighed af kraftig regn i Indien. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 23 (8)
- Korrelation i sæsonbestemte vejrvariationer, VIII, foreløbig undersøgelse af verdensvejr. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 24 (4)
- Korrelation i sæsonbestemte vejrvariationer, IX, en yderligere undersøgelse af verdens vejr. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 24 (9)
- Korrelation i sæsonbestemte vejrvariationer, X, anvendelser til sæsonprognoser i Indien. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 24 (10)
- (med TC Kamesvara Rao) Nedbørstyper i Indien i den kolde vejrperiode, december til marts 1915. Erindringer fra den indiske meteorologiske afdeling 24 (11)
Publikationer om metodologi:
- Walker, GT (1925). "Om periodicitet". Det kvartalsvise tidsskrift for Royal Meteorological Society . 51 (216): 337–346. Bibcode : 1925QJRMS..51..337W . doi : 10.1002/qj.49705121603 .
Andre emner:
- (1896) På en dynamisk top. QJ Pure Appl. Matematik. 28: 175–184.
- (1895) Walker GT On a Curious Dynamical Property of Celts // Proc. Cambridge Phil. Soc. 1895. Bind. 8, Pt. 5. S. 305–306.