Роберт Э. Хортон
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Май 2008 г. ) |
Роберт Элмер Хортон | |
|---|---|
| Рожденный | 18 мая 1875 г. |
| Умер | 22 апреля 1945 г. (69 лет) |
| Национальность | Американский |
| Известный | Гидрология |
| Научная карьера | |
| Поля | эколог |
Роберт Элмер Хортон (18 мая 1875 — 22 апреля 1945) — американский гидролог , геоморфолог , инженер-строитель и почвовед , которого многие считают отцом современной американской гидрологии . Одноименная медаль вручается Американским геофизическим союзом (AGU) за выдающийся вклад в область гидрологической геофизики . Секция гидрологии AGU (составляющая около трети состава AGU) была сформирована во многом за счет его личного имущества (недалеко от Нью-Йорка), завещанного AGU.
Личная история
[ редактировать ]Он родился в Парме, штат Мичиган , и получил степень бакалавра в колледже Альбион в 1897 году. После окончания учебы он пошел работать к своему дяде, Джорджу Рафтеру, известному инженеру-строителю . Рафтер заказал исследование плотины , результаты которого Хортон проанализировал и обобщил. В 1900 году он был назначен Нью-Йоркской окружным инженером геологической службы США . В более позднем периоде своей карьеры он стал частным консультантом по гидрологии. Его консультационная практика включала научные работы (печать технических книг, переведенных с других языков, французского, немецкого, итальянского, украинского), а также проведение теоретических и экспериментальных исследований в лаборатории на открытом воздухе (Гидрологическая лаборатория Хортона), созданной по образцу гидравлической лаборатории Корнелла.
Более широкий вклад в гидрологию
[ редактировать ]Во время своих исследований рек Нью-Йорка Хортон определил, что степень, в которой осадки могут достичь водоносного горизонта, зависит от определенного свойства почвы, которое он назвал инфильтрационной способностью . Он проанализировал и разделил круговорот воды на процессы инфильтрации, испарения , перехвата , транспирации , сухопутного стока и т. д. Хортон был первым, кто разграничил и обозначил эти теперь знакомые стадии цикла.
Хортон хорошо известен своими исследованиями максимального стока и образования наводнений . Его концепция максимально возможного количества осадков , ограничивающая воздействие осадков в конкретных регионах, оказала большое влияние на метеорологию . Его исследования сухопутного стока помогли понять эрозию почвы и обеспечили научную основу для усилий по сохранению почв . Его экспериментальная работа, в том числе проведенная в Гидрологической лаборатории Хортона, охватывала, среди прочего, такие процессы, как: процесс таяния снега, гидродинамика рек, грозовые вихревые кольца, испарение озер и эксперименты со скоростью ветра и другие. Он сочетал свои экспериментальные наблюдения с теорией, а его теоретический подход был одновременно эмпирическим и физическим.
В начале своей карьеры осознав, что физический характер местности играет большую роль в определении структуры стока, он решил выделить физические факторы, влияющие на сток и паводковый расход. Он полагал, что к ним относятся плотность дренажа , уклон русла, длина сухопутного стока и другие менее важные факторы. Однако в конце своей карьеры он начал защищать совершенно другой механизм «гидрофизической» геоморфологии , который, по его мнению, лучше объяснял его предыдущие наблюдения.
Хортон подробно изложил свою теорию в знаковой статье, опубликованной в 1945 году, всего за месяц до своей смерти, в Бюллетене Геологического общества Америки . Он обобщил свои выводы четырьмя законами: законом числа ручьев, законом длины ручьев, пределами инфильтрационной способности и зависимостью стока-задержки-накопления. Его результаты показывают, что существенным фактором водной эрозии почвы является минимальная длина сухопутного стока, необходимая для образования достаточного стока для воздействия на эрозию. Эту плодотворную работу можно считать основой современного моделирования химии водотоков , поскольку это был первый комплексный набор математических моделей, связывающий гидрологию бассейна с загрязнителем воды , а именно отложениями. Термин « сухопутный поток Хортона» назван в честь его достижений в области гидрологии.
Непризнанный вклад в испарение
[ редактировать ]Вклад Хортона в теорию испарения игнорировался более 100 лет, и недавно было показано, что он имеет большую современную ценность для моделей поверхности суши , которые служат внутренними граничными условиями для моделей глобального климата . [1] Его работа также обеспечивает физическую основу для объяснения пресловутого «парадокса испарения», который до сих пор не получил должного физического обоснования. [2]
Архивы его работ
[ редактировать ]В Национальном архиве Колледж-Парка («Архивы II») в Колледж-Парке, штат Мэриленд, хранится 94 коробки с работами Хортона. Два гидролога, Кейт Бевен из Ланкастерского университета и Джеймс Смит. [3] из Принстонского университета , посетили архив и сообщили о своих выводах. Небольшие архивы его работ, судя по всему, существуют в нескольких местах: в колледже Альбион (его альма-матер ) и, возможно, в других местах. [1]
была начата краудфандинговая инициатива В 2023 году через GoFundMe по восстановлению опубликованных и неопубликованных работ Хортона из Национального архива, который получил пожертвования от нескольких гидрологов со всего мира.
Избранные публикации
[ редактировать ]- Хортон, Р. Э. (1901). Доступная гидроэнергетика Мичигана . LCCN 06001228 .
- Хортон, Р.Э. (1906). Эксперименты Вейра, коэффициенты и формулы . LCCN gs06000328 .
- Витч, Артур Клиффорд; Слихтер, Чарльз С .; Боуман, Исайя ; Кросби, Уильям Отис ; Хортон, Р.Э. (1906). Подземные водные ресурсы Лонг-Айленда, Нью-Йорк . дои : 10.3133/pp44 .
- Бэрроуз, Гарольд Килбрит; Хортон, Р.Э. (1907). Определение стока ручья в мерзлотный период . LCCN gs07000166 .
- Хортон, Р.Э. (1931). «Область, объем и статус науки гидрологии». Эос, Труды Американского геофизического союза . 12 (1): 189–202. Бибкод : 1931ТрАГУ..12..189Х . дои : 10.1029/tr012i001p00189-2 .
- Хортон, Р.Э. (1932). «Характеристика водосборного бассейна». Эос, Труды Американского геофизического союза . 13 (1): 350–361. Бибкод : 1932ТраГУ..13..350Х . дои : 10.1029/tr013i001p00350 . (более 3100 цитирований)
- Хортон, Р.Э. (1933). «Роль инфильтрации в гидрологическом цикле». Эос, Труды Американского геофизического союза . 14 (1): 446–460. Бибкод : 1933ТрАГУ..14..446Х . дои : 10.1029/tr014i001p00446 . (более 2850 цитирований)
- Хортон, Р.Э. (1945). «Эрозионное развитие ручьев и их водосборных бассейнов; гидрофизический подход к количественной морфологии» . Бюллетень Геологического общества Америки . 56 (3): 275. doi : 10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0.CO;2 . ISSN 0016-7606 . (более 9700 цитирований)
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Вимал, Соломон; Сингх, Виджай П. (31 января 2022 г.). «Повторное открытие формулы испарения озера Роберта Э. Хортона: новые направления физики испарения» . Гидрология и науки о системе Земли . 26 (2): 445–467. Бибкод : 2022HESS...26..445В . doi : 10.5194/hess-26-445-2022 . ISSN 1027-5606 . S2CID 246451136 .
- ^ Брутсарт, В.; Парланж, МБ (1998). «Гидрологический цикл объясняет парадокс испарения». Природа . 396 (30): 30. Бибкод : 1998Natur.396...30B . дои : 10.1038/23845 .
- ^ «Джеймс Смит» . Гражданское и экологическое проектирование . Принстонский университет . Проверено 31 августа 2023 г.
- Пейнтер, Генри М. «Роберт Э. Хортон (1875–1945)». Американский геофизический союз, Вашингтон, округ Колумбия. По состоянию на 13 июля 2010 г.
- Кейт, Бевен (2004). «Перцептуальная модель процессов проникновения Роберта Э. Хортона». Гидрол. Процесс . 18 (17): 3447–3460. Бибкод : 2004HyPr...18.3447B . дои : 10.1002/hyp.5740 . S2CID 128406516 .
