Gilbert Walker (Physiker) - Gilbert Walker (physicist)
Gilbert Walker | |
|---|---|
 | |
| Geboren |
Gilbert Thomas Walker
14. Juni 1868 |
| Ist gestorben | 4. November 1958 (90 Jahre) |
| Alma Mater |
Trinity College, Cambridge Imperial College London |
| Auszeichnungen |
Fellow des Adams-Preises der Royal Society (1899) Symons-Goldmedaille (1934) |
| Wissenschaftlicher Werdegang | |
| Felder | Meteorologie , Statistiker |
| Institutionen | Universität Cambridge , Indien Meteorologisches Institut |
Sir Gilbert Thomas Walker CSI FRS (14. Juni 1868 – 4. November 1958) war ein englischer Physiker und Statistiker des 20. Jahrhunderts. Walker studierte Mathematik und wandte sie auf eine Vielzahl von Gebieten an, darunter Aerodynamik , Elektromagnetismus und die Analyse von Zeitreihendaten , bevor er eine Lehrtätigkeit an der University of Cambridge antrat. Obwohl er keine Erfahrung in der Meteorologie hatte, wurde er für eine Stelle in der indischen Meteorologischen Abteilung rekrutiert, wo er an statistischen Ansätzen zur Vorhersage des Monsuns arbeitete. Er entwickelte die Methoden zur Analyse von Zeitreihendaten, die heute als Yule-Walker-Gleichungen bezeichnet werden . Er ist bekannt für seine bahnbrechende Beschreibung der Südlichen Oszillation , einem bedeutenden Phänomen des globalen Klimas , und für die Entdeckung der nach ihm benannten Walker-Zirkulation und dafür, dass er die Erforschung des Klimas im Allgemeinen stark vorangebracht hat . Er war auch maßgeblich daran beteiligt, die frühe Karriere des indischen mathematischen Wunderkindes Srinivasa Ramanujan zu unterstützen .
Frühes Leben und Ausbildung
Er wurde am 14. Juni 1868 in Rochdale , Lancashire , als viertes Kind und ältester Sohn von Thomas Walker und Elizabeth Charlotte Haslehurst geboren. Thomas war Borough Engineer von Croydon und hatte Pionierarbeit bei der Verwendung von Beton für städtische Stauseen geleistet. Er besuchte die Whitgift School, wo er sich für Mathematik interessierte und ein Stipendium für ein Studium an der St. Paul's School erhielt . Er besuchte das Trinity College in Cambridge, wo er 1889 Senior Wrangler war . Sein hartes Studium führte zu einer Krankheit und er verbrachte mehrere Winter in der Schweiz, wo er das Eislaufen lernte und ein ziemlicher Experte wurde. Ab 1895 wurde er Dozent am Trinity College.
Karriere
Henry Francis Blanford , der Gründungsdirektor der indischen Meteorologischen Abteilung , hatte das Muster bemerkt, dass der Sommermonsun in Indien und Burma mit der Frühlingsschneedecke im Himalaya korreliert und es wurde zur Routine, dies zu verwenden, um Vorhersagen über den indischen Monsun zu treffen . 1892 begannen diese Vorhersagen jedoch zu scheitern und der zweite Direktor John Eliot begann, mehrere andere Korrelationen zu verwenden, darunter die Stärke der Passatwinde, Antizyklone, Nilüberschwemmungen und Daten aus Australien und Afrika. Eliots Vorhersagen von 1899 bis 1901 scheiterten so stark, mit einer Dürre und einer Hungersnot, als er mehr als normale Regenfälle vorhersagte, dass er von den Zeitungen heftig kritisiert wurde, was dazu führte, dass die Vorhersagen von 1902 bis 1905 vertraulich gemacht wurden. Ein wachsendes Interesse an der Arbeit von Lockyer auf Zyklen veranlasste ihn, trotz mangelnder Erfahrung in der Meteorologie, einen mathematisch veranlagten Nachfolger zu wählen, der Walker sein sollte. Eliot selbst war ein fähiger Mathematiker, ein zweiter Wrangler in Cambridge, während Walker ein Senior Wrangler gewesen war . Walker war ein etablierter angewandter Mathematiker an der University of Cambridge und gab 1903 ein Fellowship bei Trinity auf, um eine Stelle als Assistent des meteorologischen Reporters anzunehmen. 1904 wurde er zum Generaldirektor von Observatorien in Indien befördert. Walker entwickelte Blanfords Idee mit quantitativer Strenge und entwickelte Korrelationsmaße (mit einer Verzögerung) und Regressionsgleichungen (in Zeitreihenterminologie, Autoregression ). Er gründete eine Gruppe indischer Angestellter, um Korrelationen zwischen Wetterparametern zu berechnen. Die von ihm eingeführten Methoden für die Zeitreihenregression sind nun teilweise nach ihm benannt (der andere Beitragende war Udny Yule, der Sonnenfleckenzyklen untersuchte) als Yule-Walker-Gleichungen. Er analysierte riesige Mengen von Wetterdaten aus Indien und anderen Ländern und veröffentlichte in den nächsten fünfzehn Jahren die ersten Beschreibungen der großen Schaukelschwingung des atmosphärischen Drucks zwischen dem Indischen und dem Pazifischen Ozean und ihrer Korrelation mit Temperatur- und Niederschlagsmustern in weiten Teilen der Erde tropischen Regionen, darunter Indien. Dies wird heute als El Niño Southern Oscillation bezeichnet . 1911 wurde er zum Companion of the Order of the Star of India ernannt.
Walker interessierte sich für mehrere andere Bereiche. Er machte mathematische Studien über Vogelflug und Bumerangs. Sein Interesse an Bumerangs als Student hatte ihm den Spitznamen "Bumerang Walker" eingebracht. In Shimla warf er einen Bumerang auf das Gelände von Annandale, was sogar die Aufmerksamkeit des Vizekönigs von Indien auf sich zog. Er fand Fehler in den Ideen zum Vogelflug von Ernest Hanbury Hankin , einem anderen Cambridge-Wissenschaftler in Simla, und wies darauf hin, dass aufsteigende Thermiken genug Energie haben, um das Aufsteigen von Vögeln zu unterstützen, und wies auch auf die Rolle von turbulenten Wirbeln bei der Bereitstellung von Auftrieb hin. 1901 veröffentlichte er eine Zusammenfassung seiner zehnjährigen Forschung in der Natur . Er war ein versierter Flötenspieler und interessierte sich für die Physik der Flöte. Er war auch ein Experte für die Geschichte und Entwicklung der Flöte. Er nahm einige Designänderungen an den Flöten vor und diese gingen in die Produktion. Er war auch Aquarellmaler und veranstaltete während seiner Zeit in Simla eine Ausstellung seiner Werke.
Ruhestand nach England
Walker setzte seine Studien über das jährliche Wetter und den Klimawandel auch nach seiner Pensionierung aus Indien (1924, als er zum Ritter geschlagen wurde) und der Annahme einer Professur für Meteorologie am Imperial College London fort . Bei seinem ursprünglichen Ziel, der Vorhersage von Monsunausfällen, hatte er nur gemischten Erfolg; Seine Theorien und sein breites Spektrum an unterstützender Forschung stellten jedoch einen unschätzbaren Fortschritt dar, der es seinen Nachfolgern in der Klimaforschung ermöglichte, über die lokale Beobachtung und Vorhersage hinaus zu umfassenden weltweiten Klimamodellen zu gelangen. Von 1926 bis 1927 war er Präsident der Royal Meteorological Society .
Walker wurde 1904 zum Fellow der Royal Society gewählt, lange vor seiner Arbeit zur Meteorologie aufgrund seiner Arbeiten in angewandter Mathematik und Anwendungen des Elektromagnetismus. Walker mit seinem mathematischen Talent erkannte als einer der ersten die Fähigkeiten des indischen mathematischen Wunderkindes Srinivasa Ramanujan und schrieb einen Brief an die Universität von Madras, um ein Stipendium zu unterstützen.
Walkers Interesse an einem breiten Themenspektrum ließ ihn die zunehmende Vereinzelung von Spezialisten feststellen:
Heutzutage besteht immer die Gefahr, dass Spezialisten in zwei Fächern, die Sprachen voller Wörter verwenden, die ohne Studium unverständlich sind, nicht nur ohne Kenntnis der Arbeit des anderen aufwachsen, sondern auch die Probleme ignorieren, die gegenseitige Hilfe erfordern .
Walker heiratete 1908 Mary Constance Carter und sie hatten einen Sohn, Michael Ashley, und eine Tochter, Verity Micheline. Er starb am 4. November 1958 in Coulsdon , Surrey . Er war 90 Jahre alt. Ihm zu Ehren wurde das Walker Institute im Vereinigten Königreich benannt, das zur Erforschung des Klimas gegründet wurde.
Veröffentlichungen
Publikationen zur indischen Meteorologie:
- Korrelation der jahreszeitlichen Klimaschwankungen (Einleitung). Memoiren des India Meteorological Department 20(6):
- Über die meteorologischen Beweise für vermeintliche Klimaänderungen in Indien. Memoiren des India Meteorological Department 21(1):
- Korrelation der jahreszeitlichen Wetterschwankungen. II. Memoiren des India Meteorological Department 21(2)
- Daten zu Starkregen über kurze Zeiträume in Indien. Memoiren des India Meteorological Department 21(3)
- Die Dürreanfälligkeit in Indien im Vergleich zu anderen Ländern. Memoiren des India Meteorological Department 21(5)
- (mit Rai Bahadur Hem Raj). Die kalten Wetterstürme Nordindiens. Memoiren des India Meteorological Department 21(7)
- Eine weitere Studie über die Beziehungen zum indischen Monsunregen. Memoiren des India Meteorological Department 21(8).
- Korrelation saisonaler Wetterschwankungen, III. Memoiren des India Meteorological Department 21(9)
- Korrelation der jahreszeitlichen Schwankungen des Wetters, IV, Sonnenflecken und Niederschlag. Memoiren des India Meteorological Department 21(10).
- Korrelation der jahreszeitlichen Schwankungen von Wetter, V, Sonnenflecken und Temperatur. Memoiren des India Meteorological Department 21(11)
- Korrelation der jahreszeitlichen Schwankungen von Wetter, VI, Sonnenflecken und Luftdruck. Memoiren des India Meteorological Department 21(12)
- Monatliche und jährliche Niederschlagsnormale. Memoiren des India Meteorological Department 22(1)
- Monatlich und jährlich Normale der Anzahl der Regentage. Memoiren des India Meteorological Department 22(2)
- Monatliche und jährliche Normalwerte von Druck, Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Dampfspannung und Wolken. Memoiren des India Meteorological Department 22(3)
- Korrelation der jahreszeitlichen Wetterschwankungen, VII, die lokale Verteilung von Monsunniederschlägen. Memoiren des India Meteorological Department 23(2)
- Monatlicher und jährlicher normaler Niederschlag und an Regentagen. Memoiren des India Meteorological Department 23(7)
- Häufigkeit von Starkregen in Indien. Memoiren des India Meteorological Department 23(8)
- Korrelation saisonaler Wetterschwankungen, VIII, vorläufige Studie des Weltwetters. Memoiren des India Meteorological Department 24(4)
- Korrelation saisonaler Wetterschwankungen, IX, eine weitere Studie des Weltwetters. Memoiren des India Meteorological Department 24(9)
- Korrelation saisonaler Wetterschwankungen, X, Anwendungen auf saisonale Vorhersagen in Indien. Memoiren des India Meteorological Department 24(10)
- (mit TC Kamesvara Rao) Niederschlagsarten in Indien in der Kaltwetterperiode, Dezember bis März 1915. Memoirs of the India Meteorological Department 24(11)
Publikationen zur Methodik:
- Walker, GT (1925). "Über die Periodizität". Vierteljährliches Journal der Royal Meteorological Society . 51 (216): 337–346. Bibcode : 1925QJRMS..51..337W . doi : 10.1002/qj.49705121603 .
Andere Themen:
- (1896) Auf einer dynamischen Spitze. QJ Pure Appl. Mathematik. 28:175–184.
- (1895) Walker GT Über eine merkwürdige dynamische Eigenschaft der Kelten // Proc. Cambridge Phil. Soz. 1895. vol. 8, Pkt. 5. S. 305–306.