Vilhelm Bjerknes

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Portrett av Vilhelm Bjerknes.
Vilhelm Bjerknes

Vilhelm Friman Koren Bjerknes (født 14. mars 1862 i Christiania, død 9. april 1951 samme sted) var en norsk fysiker som skrev seg inn i verdenshistorien som opphavsmann til moderne værvarsling. I Norge grunnla han Bergensskolen innen meteorologi som var verdensledende i utviklingene av moderne værvarsling som kombinerer empiriske observasjoner med teoretiske beregninger for værprognoser.

Familie[rediger | rediger kilde]

Vilhelm Bjerknes var sønn av matematikeren og fysikeren Carl Anton Bjerknes (1825-1903) og Aletta Vilhelmine Dorothea Koren (1837-1923), gift 4. juli 1893 med Sofie Honoria Bonnevie (f. 28. august 1864, død 15. april 1928), far til meteorologen Jacob Aall Bonnevie Bjerknes (1897-1975) og tvillingene legen Wilhelm Frimann Koren Bjerknes (1901-1940) og arkitekten Kristian Bonnevie Bjerknes (1901-1981).

Tidlig karriere[rediger | rediger kilde]

Bjerknes fikk tidlig interesse for fluiddynamikk, han var assistent for sin far Carl Anton Bjerknes i hans matematiske forskning. I 1890 ble han assistent for Heinrich Hertz i Bonn og gav viktige bidrag til Hertz sitt arbeid om elektromagnetisk resonans.

I 1893 kom han til Stockholms högskola som lektor i matematikk. To år senere ble han professor i anvendt mekanikk og matematisk fysikk samme sted. Her kom han han fram til fundamentale sammenhenger mellom fluiddynamikk og termodynamikk.[1] Hans sirkulasjonsteorem generaliserer teoremer framsatt av Helmholtz (1858) og Kelvin (1867), om virvlingens bevarelse i ideelle væsker, til et teorem om dannelse av virvling i ikke-homogene væsker. Med dette teoremet innså Vilhelm Bjerknes at han hadde et fullstendig hydrodynamisk og termodynamisk likningssett for å beskrive bevegelse i ikke-homogene væsker. Oppmuntret av svenske kolleger som kjemikeren Svante Arrhenius og oseanografen Otto Petterson, begynte han arbeidet med å anvende teorien på atmosfæren og havets bevegelse.

I 1904 fikk han publisert en banebrytende artikkel i et tyskspråklig meteorologisk tidsskrift. Overskriften, oversatt til norsk, var: ”Problemet værvarsling sett fra mekanikkens og fysikkens ståsted”[2] Dette var den første vitenskapelige analyse noen gang av problemet værvarsling. Han hevdet at varslingen av været kunne betraktes som et initialverdiproblem i matematisk fysikk, og beregnes ved numerisk eller grafisk integrasjon over et sett av ligninger.

Artikkelen begynte slik: “Dersom det er slik, som alle naturvitenskapelig tenkende mennesker tror, at påfølgende tilstander i atmosfæren utvikles fra den foregående i følge fysikkens lover, da er det innlysende at den nødvendige og tilstrekkelige betingelse for en rasjonell løsning av problemet værvarsling er som følger:

  • 1. Man må med tilstrekkelig nøyaktighet kjenne atmosfærens tilstand ved et bestemt tidspunkt.
  • 2. Man må med tilstrekkelig nøyaktighet kjenne lovene som styrer utviklingen av atmosfæren fra en tilstand til den neste.”

Bjerknes formulerte med denne innledningen hva som kan kalles Bjerknes’ lov om værvarsling, en lov som siden den gang uttrykker grunnlaget for alle metoder for varsling av været.

I 1905 holdt han en forelesning ved The Carnegie Institution of Washington om problemet med å forutsi været. Han delte problemet i to:

  • Diagnoseproblemet: Sammenfatning av observasjoner til et mest mulig fullstendig bilde av atmosfærens tilstand ved ett tidspunkt.
  • Prognoseproblemet: Ved hjelp av fysikkens lover å beregne luftmassenes nye posisjon og fysiske tilstand en kort tid framover. De neste 35 årene fikk Bjerknes bidrag fra Carnegie Institution for å anvende teoriene sone på meteorologi og oseanografi, nok til å lønne to eller tre assistenter.

I 1907 kom Bjerknes tilbake til universitetet i Kristiania før han i 1912 ble kalt til professor ved universitetet i Leipzig og direktør for det nyopprettede Leipzig Geophysikalisches Institut. I Leipzig hadde han blant annet Harald Ulrik Sverdrup som student.[3]

Geofysisk Institutt i Bergen[rediger | rediger kilde]

I 1917 kom han tilbake til Norge, for å lede det spesielt opprettede Geofysisk institutt ved Bergen Museum.

Med assistentene Halvor Solberg og sønnen Jakob etablerte han derfra et nettverk av værobservasjonsstasjoner i skjærgården, og sammen utviklet de en teori om polarfronter. Frontbegrepet var inspirert av de samtidige krigshandlingene. Lavtrykkene som ble observert, forklarte Bjerknes som bølger langs soner med skarpe temperaturskiller.

Jakob Bjerknes fremla i 1919 sin syklonmodell der han ga navnet polarfronten til skillet mellom de kalde, polare luftmassene og de varme luftmassene fra subtropiske områder.

I 1921 fikk Bjerknes publisert boka On the Dynamics of the Circular Vortex with Applications to the Atmosphere and to Atmospheric Vortex and Wave Motion, et standardverk om værets struktur og utvikling på stor skala i form av høytrykk og lavtrykk.

Bergensskolen som han innstiftet, har vært grunnleggende for all moderne numerisk værvarsling.

Fra 1926 til hans avgang i 1932 var han professor ved universitetet i Oslo. Han ble utnevnt til statsstipendiat i 1949.

Æresbevisninger[rediger | rediger kilde]

Bjerknes ble 12. desember 1938 tildelt storkors av St. Olavs Orden for «vitenskapelige fortjenester».[4]

Han mottok også Gunnerusmedaljen fra Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab.[5]

Bjerknes mottok i tillegg den nederlandske Buys Ballotmedaljen i 1933.

Bjerknes har fått oppkalt et krater etter seg på Månen, og et krater på planeten Mars.

I forbindelse med 100 års dagen for Bjerknes' fødsel ble han hedret ved at Postverket gav ut to jubileumsfrimerker i valørene 45 og 150 øre den 14. mars 1962. I 2003 opprettet Norges forskningsråd Bjerknes senter for klimaforskning i Bergen.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Kungl. Sven. Vetensk. Akad. Handlingar nr. 31, side 1-35: "Über einen hydrodynamischen Fundamentalsatz und seine Anwendung besonders auf die Mechanik der Atmosphäre und des Weltmeers". Stockholm 1898.
  2. ^ Meteorologische Zeitschrift nr. 21, side 1-7: "Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik". 1904.
  3. ^ Dag og Tid, 21. november 2014.
  4. ^ Norges Statskalender 1948 s. 1091.
  5. ^ «Innehavere av Gunnerusmedaljen», dknvs.no, besøkt 15. februar 2013.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]