Уильям Феррел
Уильям Феррел | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 29 января 1817 г.  Округ Фултон (США) |
| Умер | 18 сентября 1891 г. (74 года) Округ Виандотт (США) |
| Занятие | |
| Подпись | |
 | |
Уильям Феррел (29 января 1817 - 18 сентября 1891) был американским метеорологом средних широт , разработавшим теории, подробно объясняющие ячейку атмосферной циркуляции , и именно в его честь ячейка Феррела названа .
Биография
[ редактировать ]Феррел родился в округе Фултон на юге Пенсильвании . [1] Он был старшим из восьми детей, рожденных от его отца Бенджамина Феррела и матери, имя которой неизвестно. Его мать была дочерью фермера, а его семья владела фермой в горах Аллегейни, на которой он вырос. [2] В двенадцать лет он работал и на ферме, и на лесопилке. [3] Они переехали в то, что впоследствии стало Западной Вирджинией в 1829 году. Его формальное начальное образование было ограниченным, и он посещал его только две зимы, но был вдохновлен наукой, особенно из-за того, что стал свидетелем частичного солнечного затмения в 1832 году. [2] Используя научные книги , которые он покупал в Мартинсбурге и Хагерстауне, он научился достаточно хорошо, чтобы стать школьным учителем. [2]
Он откладывал зарплату школьного учителя, чтобы поступить в Маршалл-колледж . [4] но смог профинансировать только два года своего образования. Таким образом, он вернулся к преподаванию на два года в Западной Вирджинии, чтобы позволить себе оставшуюся часть образования в колледже Бетани. [2] Он смог окончить первый выпускной класс колледжа Бетани в 1844 году. [2] Он продолжал преподавать в Миссури и Теннесси до 1858 года. [2] В Либерти, штат Миссури, он нашел копию «Начал» Ньютона , в которую вошли некоторые дополнительные статьи Французской академии наук о приливе, которые он изучал и теоретизировал. Он также изучал Лапласа «Небесную механику» , и все это в совокупности привело его к мысли, что движение Солнца и Луны во время приливов и отливов замедляет вращение Земли вокруг своей оси. [2] Это было основой его первой статьи, которая шла вразрез с теориями Лапласа, поскольку Феррел считал, что он проигнорировал члены второго порядка. [2]
В 1854 году Феррел открыл школу в своем новом доме в Нэшвилле, штат Теннесси . [2] В 1858 году он занял штатную должность в штате журнала « Американские эфемериды и морской альманах» в Кембридже, штат Массачусетс . В 1867 году он переехал в Вашингтон, округ Колумбия, и присоединился к Службе береговой службы США. [2]
В 1882 году Феррел поступил на службу в Службу связи армии США (которая была правительственным агентством США , ответственным за прогнозирование погоды до создания Бюро погоды США в 1891 году) и вышел в отставку в 1886 году. Он умер в Мэйвуде ( графство Виандотт ), пригород Канзас-Сити , 1891 год. [1]
Работа
[ редактировать ]
Феррел продемонстрировал, что это тенденция поднимающегося теплого воздуха, поскольку он вращается из-за эффекта Кориолиса , притягивать воздух из более экваториальных, более теплых регионов и переносить его к полюсу. Именно это вращение создает сложные изгибы во фронтальных системах, отделяющие более холодный арктический/антарктический воздух в направлении полюса от более теплого тропического воздуха в направлении экватора.
Феррел усовершенствовал теорию Хэдли , признав ранее упущенный из виду механизм. Это цитата из его первой статьи:
Четвертая и последняя сила возникает в результате сочетания относительного движения атмосферы на восток или запад с вращательным движением Земли. Вследствие того, что атмосфера вращается вокруг общей с земной осью, на каждую частицу действует центробежная сила, которая, распадаясь на вертикальную и горизонтальную силы, заставляет ее принимать сфероидальную форму, соответствующую рисунку земли. Но если вращательное движение какой-либо части атмосферы больше, чем вращательное движение поверхности Земли, или, другими словами, если какая-либо часть атмосферы имеет относительное восточное движение по отношению к земной поверхности, то эта сила равна увеличивается, а если имеет относительное западное движение, то уменьшается, и эта разница порождает возмущающую силу, которая не позволяет атмосфере находиться в состоянии равновесия с фигурой, соответствующей фигуре земной поверхности, но вызывает накопление атмосферы на одних широтах и депрессии на других, и вытекающая из этого разница в давлении атмосферы на этих широтах весьма существенно влияет на ее движения. [5]
Ошибочные рассуждения Хэдли заключались в тенденции к сохранению линейного импульса при движении воздушных масс с севера на юг или с юга на север. Феррел признал, что в метеорологии и океанографии необходимо учитывать тенденцию воздушной массы , движущейся относительно Земли , сохранять свой угловой момент относительно земной оси .
Феррел также изучал влияние Солнца и Луны на приливы и отливы, а также то, как это влияет на вращение Земли вокруг своей оси. Лаплас уже высказывал теорию по этому поводу, но он пренебрег членами второго порядка и жидкостным трением . [2] Это произошло не по его вине, поскольку математики, которая позволила бы ему ее изучать, не существовало до 1840-х годов. [2] Предполагается, что трение пропорционально квадрату скорости, что дает нелинейные уравнения. Феррел был первым, кто успешно вылечил их. [2] Он также предположил, что приливы можно объяснить наличием вязкой внутренней части Земли, и попытался изучить магнетизм Земли. [3]
Феррел собрал данные о приливах и использовал их для расчета массы Луны. [2] В 1880 году он предложил суперинтенданту береговой и геодезической службы машину, которая могла бы использовать данные для прогнозирования максимумов и минимумов приливов. Позже в том же году он также представил эту идею Американской ассоциации содействия развитию науки. [2] Феррел ушел из Береговой и геодезической службы США в 1882 году, но остался наблюдать за завершением этого проекта, который имел большой успех и использовался более 25 лет. [2]
Он также написал «Видение», эссе, в котором обсуждаются его теории о том, как работает человеческое зрение; его обсуждение основывалось как на математике, так и на психологии и подкреплялось экспериментами. [3] Кроме того, он написал о «переменных звездах», обсуждая, как периоды колебаний могут указывать на то, приближаются ли они к Земле или удаляются от нее. [3]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Уильям Феррел, американский метеоролог» . Биографии . Британская энциклопедия . 4 ноября 2018 г. . Проверено 10 ноября 2018 г. .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п «Уильям Феррел — Биография» . МакТьютор . Проверено 2 июля 2022 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Эббе, Кливленд (1892 г.). Мемуары Уильяма Феррела 1817–1891 (PDF) .
- ^ Хоккей, Томас (2009). Биографическая энциклопедия астрономов . Издательство Спрингер . ISBN 978-0-387-31022-0 .
- ^ Феррел, В. «Очерк о ветрах и течениях океанов», Нэшвиллский журнал медицины и хирургии, 1856 г.
- Wikisource: Очерк о ветрах и течениях океанов.
- Первоисточник: Очерк о ветрах и течениях Мирового океана (PDF-файл 1,4 МБ, сканированные изображения целых страниц.)
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Биографическая информация НОАА
- Биография МакТьютора
- Уильям Феррел установил планку для прогнозов ураганов (Times & Transcript, Монктон, Нью-Йорк, Канада, 24 августа 2009 г.)
- Биографические мемуары Национальной академии наук
- Феррел «Популярный трактат о ветрах: включающий общие движения атмосферы, муссоны, циклоны, торнадо, водяные смерчи, ливни с градом и т. д. и т. п.» (1904)
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Люди | |
| Другой | |