Carl-Gustaf Rossby: Part 7.2 - 瑞典的學生

Páll Bergthórsson, Bo Döös, and Carl Rossby (left to right) in conversation at Stockholm University (ca 1955). (Courtesy of P. Bergthórsson.). Taken from Lewis (2008), DOI:10.1175/2008MWR2400.1

Image credit: Lu (2001)



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。他1926年從瑞典到美國工作,待過美國氣象局、麻省理工學院、 芝加哥大學等地,對大氣科學的進展和實務工作做出巨大貢獻。


1947年,在美國待了20多年的Rossby,決定把工作重心移回他的故鄉瑞典,回到斯德哥爾摩大學擔任教授。在他的領導和影響力下,瑞典氣象學的研究和應用突飛猛進,包括數值天氣預報、大氣化學、雲物理、地球系統科學等。不幸的是,Rossby於1957年在斯德哥爾摩舉辦的一場會議期間因心臟病發驟逝,享年59歲。


Rossby在斯德哥爾摩大學總共指導了6位博士生,這些學生畢業後繼續投入大氣科學的研究,獲得非常傑出的研究成果,許多還在國際氣象組織的成立扮演重要角色。系列文Part 7.2,來簡述Rossby在瑞典指導的學生,以及他們的成就。


如果有興趣看我之前寫的Rossby系列文,請參考我的部落格https://yihsuanchen-journey.blogspot.com/search/label/Carl-Gustaf%20Rossby


Carl-Gustaf Rossby: Part 0 - Rossby’s mentorship

Carl-Gustaf Rossby: Part 1 - 簡介

Carl-Gustaf Rossby: Part 2 - 少年時代

Carl-Gustaf Rossby: Part 3 - 美國氣象局 & 建立航空氣象地面觀測網

Carl-Gustaf Rossby: Part 4 - MIT時期

Carl-Gustaf Rossby: Part 5 - 二戰期間

Carl-Gustaf Rossby: Part 6.1 - 芝加哥大學氣象研究所的成立

Carl-Gustaf Rossby: Part 6.2 - 芝加哥的學生

Carl-Gustaf Rossby: Part 7.1 - 重返瑞典 


▋Rossby在瑞典指導的學生


表1:Rossby在瑞典斯德哥爾摩大學指導的博士班學生。資料來源:Lewis (1992)。

學生姓名 

(protégé)

指導教授 

(Advisors)

論文題目 

(Dissertation title)

畢業年份 

(Year)

顧震潮 

(Chen-Chao Koo) 

Rossby

N/A

肄業

約1950年

Daniel Rex

Rossby 

On atmospheric blocking action: A study in dynamical climatology

1951

Bert Bolin

Rossby 

On the interaction between the wind and pressure fields in the atmosphere and application to numerical weather forecasting

1956

Erik Eriksson

Rossby 

Atmospheric transports of oceanic constituents and their circulation in nature

1959

Aksel Wiin-Nielsen

Rossby 

On atmospheric flow of planetary scale in some simple short-range prediction models

1960

Bo Döös

Rossby

On perturbations of atmospheric motion with regard to exchange of sensible heat and topographic effects

1962


上表是Rossby在斯德哥爾摩大學指導的博士班學生,總共6位,以下是每一位的簡介。



— Daniel Rex (1916-2001)



Daniel “Dan” Rex在網路上可找到的資訊不多,以下簡介主要根據他在1988年的訪談 (Droessler, 1988),以及訃聞 (https://www.findagrave.com/memorial/69375333/daniel-ferrell-rex)。


Dan Rex出生於堪薩斯州的Wichita,大學就讀麻省理工學院的工學院,主修電機工程。畢業之後,他拒絕了Phelps Dodge Company的工作,去田納西大學 (University of Tennessee) 攻讀物理碩士並拿到學位。不久後美國參加二戰,Rex加入海軍,本來在海軍學院教物理,但他想更積極的參與二戰,所以參加了氣象人員訓練學程,完成後到美國大黃蜂號航空母艦 (USS Hornet) 服役,並開始對氣象學感興趣。


二戰結束後,Rex繼續留在海軍,主要參與海軍的氣象研究工作,例如他以海軍代表的方式參與了普林斯頓高等研究院的數值天氣預報計畫、參與了人工改造天氣計畫Project Gyrus、支持1947-48年的南極探勘計畫Ronne Antarctic Research Expedition。1940年代尾聲,他去瑞典斯格哥爾摩大學留學三年,在Rossby的指導下拿到博士學位,然後回到海軍。1960-61年,Rex借調到美國氣象局擔任預報發展部門的主任。


Rex在海軍服役了22年,於1962年退伍。同年在Walt Roberts的邀請下,到剛成立不久的美國大氣研究中心 (National Center for Atmospheric Research, NCAR) 工作,直到退休。Rex是NCAR的開創者之一,負責建立NCAR的高空氣球、雷達、電腦等研究設施。


Rex最著名的研究貢獻是關於阻塞高壓,其中一種阻塞高壓型態以他命名,被稱為”Rex Block” (可參考介紹:The Rex Block: From Manifestation to Sensible Impacts)。此外,南極有座高山Mt. Rec也以他命名,表彰他對於Ronne南極探勘計畫的貢獻。



— Bert Bolin (1925-2007)



我之前寫過一篇關於Bert Bolin的筆記:Bert Bolin: Rossby遺志的繼承者,這邊就簡單敘述。


Bert Bolin是瑞典人,1946年在烏普薩拉大學 (Uppsala University) 獲得學士學位,主修數學和物理。畢業之後,他進入了Rossby剛成立的斯德哥爾摩大學氣象學系,獲得碩士 (1950年) 和博士學位 (1956年)。


1957年,Rossby驟逝,時年32歲的Bolin接下才成立兩年的斯德哥爾摩國際氣象研究所 (The International Meteorological Institute in Stockholm; IMI)的臨時主任,繼續Rossby的未竟之志。


Bolin最重要的貢獻是推動了生物地球化學和人為氣候變遷的研究、協助建立國際氣象組織如 GARP (Global Atmospheric Research Programme) 和 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 並擔任兩者的首任主席、還有將衛星科技引進大氣科學領域。


Bolin於1984年獲得大氣科學界最高榮譽,由美國氣象協會 (American Meteorological Society; AMS) 頒發的Carl-Gustaf Rossby Research Medal。2007年諾貝爾和平獎頒給美國前副總統Al Gore和IPCC,Bolin本來要代表IPCC領獎,但因為健康因素他沒能到現場。Gore說,沒有Bert Bolin的話,我們沒有辦法達成現今的成就 ("Bert, without you we would not have come to where we are today."; Guardian)



— Erik Eriksson (1917-2019)



History of Hydrology Wiki蠻詳細的介紹Erik Eriksson (http://www.history-of-hydrology.net/mediawiki/index.php?title=Eriksson,_Erik

),這邊做個簡單筆記。


Erik Eriksson是瑞典人,父母有一間小農場,他小時候的夢想是當農夫,寒暑假都會在農場幫忙,高中和大學也都選擇農業專業。在大學期間,他放棄了當農夫的想法,想作為農夫專業諮詢,於是修了農業化學、土壤科學、土壤管理、植物種植等課程,在1949年取得農學士學位,然後到幾個農業中心工作。


1954年,Rossby邀請Eriksson到斯德哥爾摩大學氣象學系當助理,1957-58年,Eriksson到美國的耶魯大學、芝加哥大學訪學,主要研究雨水中的硫同位素、二氧化碳在大氣的傳送、分析自然水中的氚含量等。在美國訪學期間,Rossby不幸驟逝。回到瑞典的Eriksson,在1959年完成論文獲得博士學位,然後留在氣象學系任教直到1970年,之後他到烏普薩拉大學 (Uppsala University)擔任水文學教授直到1982年退休。


Eriksson的研究領域很廣,包括土壤物理、大氣化學、地球化學、氣象學、水文學、水文化學等。1950年代他和Rossby、Hans Egnér開啟了大氣化學長期觀測計畫,後來發展成歐洲大氣化學網絡 (European Atmospheric Chemistry Network, EACN),在1955年開始作業。Eriksson重要的研究貢獻有地表營養物在大氣的傳送、海洋對二氧化碳的吸收、冰河變化受二氧化碳的影響、用氫彈試爆產生的氚同位素來研究大氣環流與水文過程等,他在1979年獲選為瑞典皇家科學院院士。



— Aksel Wiin-Nielsen (1924-2010)



網路上能找到很多Aksel Wiin-Nielsen的介紹,比較詳細的有Bengtsson (2010)、Woods (2006)的第一章、他在1987年的訪談 (Tribbia et al. 1987)、和wiki - Aksel C. Wiin-Nielsen。他的生平簡歷可以參考Wihuri International Prize 1983的網頁(https://wihuriprizes.fi/kvp/aksel-c-wiin-nielsen/)。


Aksel Wiin-Nielsen是丹麥人,他1950年在哥本哈根大學 (University of Copenhagen) 拿到學士學位,主修數學和物理。畢業後他當了兩年高中老師,然後回到哥本哈根大學在氣象學家Ragnar Fjørtoft教授底下當助理 (1952-55年)。然後他去斯德哥爾摩大學攻讀氣象學博士,於1959年畢業。當時在Rossby的領導下瑞典正在進行數值天氣預報作業化,Wiin-Nielsen參與了很多相關工作 (Bengtsson 2010)。


Wiin-Nielsen畢業後去美國工作,待了15年,他1959-61年去The Joint Numerical Weather Prediction Unit (1959-61年) 進行數值天氣預報的研究,1961-63年到NCAR用作業分析資料來研究大氣環流 (1961-63年),1963-74年在密西根大學 (University of Michigan) 任教。他在密西根大學建立氣象學系,後來陸續引進海洋學和行星科學,現今這個系所叫Department of Climate and Space Sciences and Engineering,是我唸博士的地方。


1973年,歐洲中期天氣預報中心 (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) 成立,Wiin-Nielsen被聘為首位主任 (1974-79),建立ECMWF並帶領其成為一流的天氣預報中心。Woods (2006) 詳述了ECMWF的成立經過,也可以看我之前寫的筆記:ECMWF - 成立草案。卸任ECMWF主任後,Wiin-Nielsen擔任世界氣象組織WMO的秘書長 (1980-83年)、丹麥氣象中心主任 (1984-87)、最後回到哥本哈根大學當教授,於1995退休。


Aksel Wiin-Nielsen獲得許多榮譽,包括Wihuri International Prize (1983)、WMO International Meteorological Organization Prize (2011),以及歐洲地球物理協會、英國皇家氣象協會、美國氣象協會榮譽會員,瑞典皇家科學院院士等。



— Bo Döös (1922-2010)



Bo Döös在網路上能查到的資料不多,以下介紹主要根據他的訃聞 (Döös 2010),他在Tiempo Climate Cyberlibrary有音檔訪談(http://tiempo.sei-international.org/newswatch/xp_interview040503.htm),主要談瑞典的第一個數值天氣預報作業模式。


Bo Döös出生於瑞典,他1951年到斯德哥爾摩大學氣象學系當Rossby的助理,發展瑞典的數值天氣預報作業模式,他的主要貢獻是發展資料同化技術。 Döös在1962年取得斯德哥爾摩大學氣象博士學位,然後留校任教直到1970年。1971-82年,Döös擔任GARP (Global Atmospheric Research Programme) 主席,推動大型氣象觀測實驗,建立現行衛星觀測系統的雛形。卸任GARP主席後,他去澳洲的International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA)擔任副主任。


Döös在1983年獲選為瑞典皇家科學院院士。



— 顧震潮 (1920-1976)



我之前寫過一篇關於顧震潮的筆記:顧震潮:中國數值氣象模式發展的重要推手,也可以參考趙思雄和孫建華 (2021)、Lu (2021)、和吕建華 (Jianhua Lu)博士的科學網部落格


顧震潮出生於中國上海,1942年在因二戰遷到重慶的國立中央大學地理系取得學士學位,1943-45年,就讀昆明西南聯合大學清華大學研究院,師從趙九章,並在1945-47年擔任中央研究院氣象研究所的助理研究員。1947-50年,留學瑞典斯德哥爾摩大學氣象學系,指導教授是Rossby。他在博士班口試之前數個月,選擇回去剛成立的新中國,因此並沒有完成博士學位。


顧震潮回中國以後,主要負責推動數值天氣預報,中國直到1958年才有第一台電腦,在此之前顧震潮帶領同仁閱讀論文、用手算圖解法試驗,為後來的數值天氣預報奠定基礎。1950年代中期,顧震潮開展人工增雨的工作和理論研究,為中國人工增雨及雲物理學發展做出了重要的貢獻。


顧震潮在1964年左右寫了一份手稿,階段總結自己的研究工作,以及做研究的概念和想法,還有當時氣象科學的未來做的展望,雖然經過了快60年,很多依然適用,非常值得一讀。原文本來放在中國大氣物理所的網頁,但好像移除了,有興趣的話可以看我在google硬碟的備份 (link)。


▋後記


Rossby在瑞典的學生,反映了當時他主要的研究方向,例如數值天氣預報 (Aksel Wiin-Nielsen、Bo Döös、顧震潮) 和大氣化學 (Bert Bolin、Erik Eriksson)。他的學生畢業後都繼續留在大氣科學領域並做出重大貢獻,其中好幾位對重要氣象組織如GARP、IPCC、NCAR、ECMWF等的建立貢獻良多。


Rossby所有芝加哥和瑞典的學生們的成就令人驚嘆,強將底下無弱兵,也顯示Rossby不只是深深影響同時代的大氣科學家,其影響力持續到未來的所有科學家。


▋參考資料


Bengtsson, L. (2010). Aksel Wiin‐Nielsen (1924–2010). Eos, Transactions American Geophysical Union, 91(43), 395–396. https://doi.org/10.1029/2010eo430006


Döös, Bo. (2010). In Memoriam, Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 62:3, 219-219, DOI: 10.1111/j.1600-0870.2009.00440.x. https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1111/j.1600-0870.2009.00440.x


Droessler, Earl. (1988). Interview with Daniel F. Rex. 17 June 1988. American Meteorological Society University Corporation for Atmospheric Research, TAPE RECORDED INTERVIEW PROJECT, https://voices.nmfs.noaa.gov/sites/default/files/2021-12/Rex_Daniel.pdf


Lu, J. (2021). Chen-Chao Koo and the Early Numerical Weather Prediction Experiments in China. Adv. Atmos. Sci., 38, 707–716, https://doi.org/10.1007/s00376-021-0268-y.


Tribbia, J., W. Washington, and A. Kasahara (1987). Interview with Aksel Wiin-Nielsen

29 June 1987. American Meteorological Society University Corporation for Atmospheric Research, TAPE RECORDED INTERVIEW PROJECT, https://opensky.ucar.edu/islandora/object/archives:7658


Woods, A. (2006). Medium-Range Weather Prediction The European Approach. Springer New York, NY, 270pp. https://doi.org/10.1007/b138324


赵思雄, 孙建华 (2021). 顾震潮先生学术思想与高尚品格——学习感悟. 气象, 47(7): 781-790. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2021.07.002. http://qxqk.nmc.cn/html/2021/7/20210702.html