菲利普斯诺曼
诺曼·菲利普斯是一位理论气象学家，他率先使用数值方法预测天气和气候变化。raybet雷竞技最新他有影响力的研究导致了第一个天气和气候的计算机模型，以及对大气环流的理解，包括决定地球气候的热量和水分的传输。raybet雷竞技最新他1955年的模型被普遍认为是一个突破性的装置，在计算机模型中重现整个大气的风和压力模式，这有助于赢得科学怀疑。
菲利普斯于1947年获得芝加哥大学学士学位，1951年获得博士学位。他是第一个用简单的环流模型证明用数值模型预测天气是可能的人。20世纪50年代，数字天气预报的出现也标志着天气预报从高度个人主义的工作转变为一项由专家团队开发复杂计算机程序的合作任务。随着20世纪50年代第一台数字计算机的问世，科学家们试图用数值方程来表示大气及其循环的复杂性。19世纪和20世纪早期的数学家，如维尔海姆·比耶克内斯和刘易斯·弗莱·理查森未能提出足够的数学模型。整个20世纪50年代，一些主要的气象学家试图用基于数学函数的方法取代Bjerknes和Richardson的数值方法，他们使用描述整个全球大气的简化形式的物理方程。他们只成功地得到了部分数学模型。这些再现了一些特征大气层，但它们不能令人信服地显示出一般环流的特征。他们提出的解决方案包含不稳定性，因为它们无法解释涡流和其他关键特征。这些失败让科学家们灰心丧气，他们开始认为真正的大气层太复杂了，不能用几行数学来描述。这样一个领导的评论气候学家作为伯特柏林揭示了这种怀疑。1952年，波林提出，从完整的水动力和大气环流理论中推导出大气环流理论的可能性是非常小的热力学方程．然而，计算机在这一领域开辟了新的可能性，尽管第一批数字样本速度极慢，而且经常发生故障。
朱利恰尼是第一个设计二维天气模拟的人。计算机将北美地区划分为网格单元，从某一天的真实天气数据开始，然后求解所有方程，计算出空气对每对相邻单元之间的条件差异应如何反应。然后，它向前走了3个小时，再次计算所有的细胞。该系统运行缓慢且存在缺陷，但它的完成为进一步的研究铺平了道路。诺曼·菲利普斯(Norman Phillips)试图解决恰尼模型中的问题。气象学家现在面临的挑战是，在给定一系列不变的条件下，如空气和阳光的物理性质以及山脉和海洋的地理位置，计算出不变的平均天气。这是一个“边界问题”。他们不得不面对的一个平行问题是“初值”，即计算系统如何从某一时刻发现的一组特定条件演变而来的操作，随着预测时间的推移而变得不那么准确。
菲利普斯的灵感来自于在芝加哥进行的“洗碗盆”实验，在一个旋转的锅里加热水，模拟类似天气的模式。对菲利普斯来说，这表明“至少可以预测大气一般环流的大致特征，而不必详细说明加热和冷却。”
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模拟大气的一个半球，那么计算机等更先进的工具应该也能做到这一点。菲利普斯的电脑虽然比洗碗盘先进多了，但仍然很原始。因此，他的模型必须极其简单。1955年年中，菲利普斯设计出了改进的2 -方程层大气．为了避免数学上的困难，他的网格覆盖的不是一个半球，而是一个圆柱体，高17格，宽16英寸。在周长。这些计算可以在一个月的时间里表现出一种合理的急流和一种看起来很现实的天气扰动的演变。
这解决了一个古老的争议，即什么程序建立了流通模式。基于模拟的方法已成为设计循环模型的普遍接受的方法。科学家们第一次可以看到巨大的漩涡在大气中旋转，如何在将能量从一个地方移动到另一个地方的过程中发挥关键作用。菲利普斯的模型很快被誉为“经典实验”，第一个真正的环流模型(GCM)。菲利普斯只用了六个基本方程(PDEs)，这些方程后来被称为“原始方程”。它们通常被认为是气候学的物理基础。这些方程代表了著名的流体力学物理。该模型能够重现真实大气的全球流动模式。菲利普斯于2003年被授予本杰明·富兰克林奖。
参见:大气环流模式;柏林,伯特;计算机模型;理查德森，刘易斯·弗莱。
参考书目。爱德华·n·洛伦兹，《大气的全球环流》(普林斯顿大学出版社，2007);斯宾塞·瓦特，《全球变暖的发现》(哈佛大学出版社，2004年)。
卢卡·普罗诺诺丁汉大学
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