瑞典裔美籍氣象學家Carl-Gustaf Rossby (1898-1957)，是現代氣象學中最具有影響力的人物。Rossby系列文第五篇，來講他在第二次世界大戰時期的貢獻，具體時間是從美國決定參戰的1941年，至二戰結束的1945年。
Rossby在二戰期間的工作和貢獻非常驚人。他設立軍用氣象人員訓練課程、當軍方的氣象顧問、建立Institute of Tropical Meteorology、擔任美國氣象協會會長並推動組織改造、以及發表了多篇經典研究文獻。
很難想像Rossby如何能夠在二戰的時空背景下，同時扮演著先驅者和研究者的角色。他的學生和同事Horace Byers認為，Rossby是一個人當兩個人用，沒有人能夠以他的速度同時扮演好這兩個角色 (Byers 1960)。我深有同感。
之前寫的Rossby系列文，有興趣請參考。
▋設立軍用氣象人員訓練課程、當軍方的氣象顧問
Graduation photograph of the 3rd Cadet Class at University of Chicago in November 1942. C.-G. Rossby在第一排右二，右一是Horace Byers。
Source: Fig. 4 in Lewis (2012).
Rossby於1940年被任命為美國芝加哥大學新成立的氣象中心主任 (Institute of Meteorology, University of Chicago)，他把美國氣象局的工作處理完後，1941年抵達芝加哥。同年12月，日本偷襲珍珠港，隨後美國宣布參加二次世界大戰。
二戰期間，天空是重要戰場，也需要大量的氣象人員。1940年，德國空軍有約2,700位的氣象學家，相比之下，美國只有30個 (Fleming 2016, p107)。美國迫切需要更多氣象人員。
Rossby認為氣象人員不能只靠軍方來訓練，大學也必須積極參與。在努力奔走爭取下，他成功說服了軍方在大學訓練氣象人員，他的學生Horace Byers認為這只有靠Rossby的個人魅力才能辦到 ("Convincing the military that this could be done best at universities was possible only through the Rossby charm.”; Byers 1959)。
為了整合軍方和大學資源，Rossby在地球物理學家Joseph Kaplan和Eldon Johnson的幫忙下，建立了大學氣象委員會 (University Meteorology Committee)並擔任主席，成員有大學氣象系的主任、軍方氣象人員訓練單位的主管、以及軍方高層代表。這委員會提供了不同單位的合作機會，Rossby認為即使戰爭結束後，學術單位和作業單位必須攜手合作，才能大力推動氣象學的進展 (Fleming 2016, p107 & p109)。
在Rossby的領導以及軍方和氣象局的幫助下，麻省理工學院 (MIT)、加州理工學院 (Caltech)、紐約大學 (NYU)、加州大學洛杉磯分校 (UCLA)、和芝加哥大學等五間大學設立了一年的軍用氣象人員課程，課程包括基礎科學以及進階氣象課程，訓練出數千名軍用氣象人員，光芝加哥大學就訓練出1,700多位人員 (Fleming 2016, p106; Byers 1959)。
Rossby領導設立的軍用氣象人員訓練課程，被認為是當時最佳的軍方訓練課程 (Byers 1959)。戰後，有一小部分的人繼續從事氣象學研究，包括美國第一位女性氣象學博士Joanne Simpson，以及美國地球物理流體實驗室(GFDL)的首位主任Joseph Smagorinsky。
Rossby也是美國戰爭部長辦公室 (Office of the Secretary of War) 以及美國陸軍航空軍指揮官 (Commanding General of the U.S. Army Air Forces)的專家顧問。
當各地區的年輕氣象人員反應做天氣預報遇到困難或是遭遇不尋常的天氣，Rossby幫忙組織以大學氣象學家和資深氣象人員為主的團隊，前往這些地區進行「故障排除」並提供建議。Rossby自己也造訪很多地區，幫助解決天氣預報遇到的問題，如非洲、義大利、亞洲等 (Byers 1959)。例如1944年年底，美軍B-29轟炸機在日本附近遇到強烈的噴流，Rossby被派去那邊提供專業意見 (Phillips 1998)。
“This 45-foot cruiser was used by members of the Institute of Meteorology at the University of Chicago for military training of cadets and conducting research. It is part of a mobile laboratory, which includes a plane and a truck.”
Photo courtesy of the Hanna Holborn Gray Special Collections Research Center
▋建立Institute of Tropical Meteorology
到1942 年，日本軍隊已經佔領了緬甸、馬來西亞、荷屬東印度群島、菲律賓和泰國。日本軍隊在熱帶地區逐步擴張，讓盟軍意識到熱帶地區的戰略重要性，以及熱帶天氣預報的迫切需求。被派往熱帶地區的年輕氣象人員，回報說他們在受訓時學的極鋒理論和氣團分析等知識，不足以預報熱帶地區的天氣 (Byers 1959; Lewis 2012)。
Rossby認為，要了解熱帶的天氣現象和改進預報，最直接的方法是在熱帶地區設置研究中心和訓練課程 (Byers 1959)。他向美國軍方提出這個構想，並獲得支持。1943年初，芝加哥大學和波多黎各大學共同成立熱帶氣象學中心 (Institute of Topical Meteorology; ITM)，地點在波多黎各大學的校園，首任所長是紐西蘭熱帶氣象學家Clarence Palmer。Rossby也很積極參與ITM的事務，包括決定講師人選。
Palmer和另一位熱帶氣象學家Gordon Dunn花了幾個月的時間設計課程，1943年年中，ITM開始正式提供氣象人員的訓練課程，課程為期兩個月，一班約有30名學員 (Bryson 1993, personal communication, in Lewis 2012)。
當時對熱帶氣象的知識非常少，而且許多「已知」的內容後來被發現要嘛是錯的，要嘛不適用，那是熱帶氣象學正要開始發展的黃金年代。後來的熱帶氣象學大師Herbert Riehl (1915–97)回憶當他1943年來ITM擔任講師，第一天傍晚就被淺積雲帶來的強降雨給震驚到了，他和同事不懂為何沒有冷雲過程的淺積雲，可以帶來這麼劇烈的降水，也開啟他對熱帶氣象的興趣 (Riehl, 1954: Tropical Meteorology)。Riehl在1945年接替健康惡化的Palmer擔任所長，開啟了他在熱帶氣象學的大師之路，他的生平故事和研究貢獻可以參考Lewis (2012)。
▋擔任美國氣象協會(AMS)會長
Rossby在1944-45年，擔任美國氣象協會(American Meteorological Society; AMS)的會長。
AMS在1919年由Blue Hill Observatory的Charles Brooks成立，一開始的會員主要來自美國通訊兵(U.S. Signal Corps)和美國氣象局，總人數不到600人。AMS在1920年出版第一本刊物：Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS)，作為美國氣象局刊物Monthly Weather Review (1873年出版) 的補充 (AMS History)。
二戰期間，Rossby親身體驗到氣象學的知識、技術、和人力的急速進展，認為戰後氣象學的發展會更欣欣向榮。不過，他和一些同事認為AMS必須要轉型，要從一個業餘的同好團體，變成一流的專業科學組織，來帶領戰後氣象學的發展 (Byers 1959; Phillps 1998)。
Rossby在當上AMS會長後，在BAMS發了一篇給會員的訊息 (Rossby 1944)，列出他對AMS的十大願景，推薦看原文，我試著摘要如下。
他說因為航空和戰爭的關係，氣象學的進展十分迅速，並提供軍方、航空業、及一般民眾重要的氣象服務。氣象學已經被接受是一種專業，而且氣象學家是負責任的專業人士 (“[the general public] is better prepared than ever before to accept meteorology as a profession and the meteorologist as a responsible professional man.”; Rossby 1944)。
要繼續維持氣象學進步的動量，需要一個團結且強壯的專業組織，AMS要比過去扮演更加重要的角色。AMS不只需要繼續推動氣象學的發展，還要創造氣象人員在運輸、工業、農業、私人企業等的就業機會，以及提供訓練課程、諮詢、媒合人才等服務 (Rossby 1944)。
Rossby很重視為氣象人員創造更多就業機會，他覺得這是他的責任，要讓因為戰爭而訓練出來的一大批年輕氣象人員，戰後能繼續發揮所長 (Byers 1959)。他花了很多時間和精力跟企業交流，鼓勵他們多雇用氣象人員，可惜的是，並沒有太多企業買單，要等到二三十年後的1960-70年代，私人氣象公司才開始興盛起來 (Phillps 1998)。
Rossby鼓勵所有成員來討論AMS的組織改造計畫，我覺得他的文字非常有渲染力，可惜我翻不出那種韻味，直接貼原文：
“A reorganization plan to effect this development will be presented to the Society at the next annual meeting. Regardless of the anticipated changes in organization, you, as a professional man, have a great deal at stake at the present time, and your only effective way of exercising a healthful influence on the future course of our profession is through active professional membership in the Society.” (Rossby 1944)
Rossby對AMS的願景，十分的有遠見，也全心全意的投入AMS的組織改造。1944年，AMS出版新期刊Journal of Meteorology (後來更名為Journal of the Atmospheric Sciences, JAS)，直到現今，JAS仍是大氣科學的頂尖期刊之一。
AMS Journal of Meteorology創刊號收錄文章
https://journals.ametsoc.org/view/journals/atsc/1/1/atsc.1.issue-1.xml
即使Rossby當時已是重量級氣象學家，但他推動AMS的組織改造也是遇到很多痛苦和挫折。他當時芝加哥大學的同事們還覺得做這種苦差事完全不符合Rossby的風格，很好奇是什麼原因驅使他去做。Rossby過世後，在他瑞典Stockholm的公寓發現他在1944年10月至1945年1月寫的簡短日誌，內容主要是跟AMS組織改造有關，還包含人際衝突。這是Rossby唯一留下的日誌，讓人一窺他在推動AMS的組織改造時的苦痛細節 (Byers 1959)。我很想看Rossby的日誌，可是不知道在哪邊可以找到。
▋研究工作
即使在二戰期間，Rossby也沒有中斷研究工作，發表了好幾篇經典文章。
他和研究助理Vincent Oliver和Mollie Boyden，發表了用單一氣象站的無線探空資料來分析天氣型態的方法，後來稱為"single-station analysis" (AMS Glossary - single-station analysis; Byers 1960; Phillps 1998)：
Rossby, C.-G, V. J. Oliver, and M. Boyden (1942). Weather Estimates from Local Aerological Data: A Preliminary Report. Univ. Chi. Dept. Met. Misc. Rep., No. 2.
Rossby也持續他的大氣長波工作，顯示了波的位移跟溫度和壓力間的有趣關係：
Rossby, C.-G. (1942). Kinematic and Hydrostatic Properties of Certain Long Waves in the Westerlies. Univ. Chi. Dept. Met. Misc. Rep., No. 5.
在1944和1945年，Rossby在剛發行的Journal of Meteorology上，發表兩篇經典文獻，發展高層大氣波的群速(group velocity)概念，應用在海洋的潮汐上：
Rossby, C.-G. (1944). Horizontal Motion in the Atmosphere. J. Met., 1:109-14
Rossby, C.-G. (1945). On the Propagation of Frequencies and Energy in Certain Types of Oceanic and Atmospheric Waves. J. Met., 2:187-204.
▋後記
Rossby在二戰期間的工作和貢獻非常驚人。他設立軍用氣象人員訓練課程、當軍方的氣象顧問、建立Institute of Tropical Meteorology、擔任美國氣象協會會長並推動組織改造、還發表了多篇經典文獻。
Rossby的學生和同事Horace Byers回憶，他很難向氣象學同儕跟芝加哥大學其他系所的人解釋，為何Rossby能同時當一位設立軍事氣象課程的先驅者，以及當一位進行高水準研究、促進他的同事和研究生的研究者？Rossby怎麼能在兩種極端角色間切換自如？(Byers 1959; 1960)
Byers說，Rossby是一個人當兩個人用，同時扮演著先驅者和研究者的角色，沒有人能夠以他的速度同時扮演好這兩個角色 (Byers 1960)。我深有同感。
▋參考資料
Byers, H. (1959). Carl-Gustaf Rossby, the organizer. The Atmosphere and Sea in Motion, B. Bolin, Ed., Rockefeller Institute Press, 56-59.
Byers, H., (1960). Carl-Gustaf Arvid Rossby 1898-1957, National Academy of Sciences.
http://www.nasonline.org/publications/biographical-memoirs/memoir-pdfs/rossby-carl-gustaf.pdf
Byers, H. R. (1970). recollections of the war years. Bulletin of the American Meteorological Society, 51(3), 214–217.
Fleming, James R. (2016). Inventing Atmospheric Science: Bjerknes, Rossby, Wexler, and the Foundations of Modern Meteorology, The MIT Press
https://mitpress.mit.edu/books/inventing-atmospheric-science
Lewis, J. M., Fearon, M. G., & Klieforth, H. E. (2012). Herbert Riehl: Intrepid and Enigmatic Scholar. Bulletin of the American Meteorological Society, 93(7), 963–985. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00224.1
Phillips, N. A. (1998). Carl-Gustaf Rossby: His Times, Personality, and Actions. Bulletin of the American Meteorological Society, 79(6), 1097–1112. https://doi.org/10.1175/1520-0477(1998)079<1097:CGRHTP>2.0.CO;2
Rossby, C.-G. (1944). A Message to Members from President Rossby. Bulletin of the American Meteorological Society, 25(6), 268–270. https://doi.org/10.1175/1520-0477-25.6.268
Sorlin, S. (2015). A tribute to the memory of Carl-Gustaf Rossby, Royal Swedish Academy of Engineering Science, https://issuu.com/iva-publikationer/docs/minnesskriften-2015