10 spørgsmål til Walter Robinson, Polar Vortex Pioneer

10 spørgsmål til Walter Robinson, Polar Vortex Pioneer

Walter Robinson kender kulde. Efter at have afsluttet universitetet med en grad i fysik, tilbragte han et år i Antarktis og arbejdede med partikeldetektorer, der jagter efter kosmiske stråler. Samfundet på McMurdo Research Station, mens minusgrader svævede udenfor, hentede han en lærebog om atmosfærisk dynamik - og begreberne klikkede. Han besluttede at blive meteorolog og er nu professor i hav-, jord- og atmosfæriske videnskaber ved North Carolina State University.

En af Robinsons forskningsinteresser er den polare hvirvel - syndebukken for den elendighed under nulpunktet, som den østlige halvdel af USA oplevede denne vinter. I 2001 blev han en af ​​de første videnskabsmænd, der viste, at sammenbrud i polarhvirvelen kan forårsage koldt vejr på jordens overflade.



Robinson chattede for nylig med Science Friday om, hvordan han blev interesseret i videnskab, hans kærlighed til George Orwell og countrydanse, og hvorfor vi faktisk ikke kan give polarhvirvelen skylden for denne vinters kolde vejr.

Videnskabsfredag: Hvornår vidste du, at du ville være videnskabsmand?
Walter Robinson: Da jeg sandsynligvis stadig gik i folkeskolen, tænkte jeg på at blive astronom. Jeg havde et typisk nørdet barns interesse for astronomi, hvilket førte mig til fysik i første omgang. Scientific American var altid rundt i huset, og jeg havde et abonnement på Populær Videnskab .

Hvem var din yndlings naturfagslærer?
Den person, der fik mig i gang, var min far. Han introducerede mig virkelig til naturvidenskab, meget mere end nogen bestemt lærer, jeg kan pege på. Han var ingeniør i rumfartselektronik.

På college var den fyr, der påvirkede mig mest, en professor i fysik, jeg havde kaldt Michael Cohen, ved University of Pennsylvania. [Han havde været kandidatstuderende og postdoc hos Richard Feynman]. Han var lidt af en curmudgeon, og han underviste i kurset - det var en slags frygtet kursus - i klassisk mekanik. Det var virkelig hårdt; Jeg kan huske, at jeg fejlede den første midtvej. Han var ikke altid en behagelig oplevelse, men han hjalp mig virkelig med at opbygge problemløsningsevner, som jeg har trukket på lige siden jeg tog den klasse.

Hvem er dit videnskabelige idol?
Edward Lorenz var opdageren eller ophavsmanden til kaosteorien [studiet af systemer, hvor små, næsten umærkelige forskelle vokser hurtigt over tid, hvilket fører til meget forskellige udfald]. Det papir skrev han, 'Deterministic Nonperiodic Flow', som blev offentliggjort i en atmosfærisk videnskab tidsskrift , er den videnskabelige publikation om meteorologi, der har haft størst indflydelse på resten af ​​videnskaben. Folk har opdaget kaotiske systemer overalt i fysik og biologi og kemi. Så det er virkelig grundlæggende ting, men alle hans papirer - hvoraf mange er meget mere strengt meteorologiske - indeholder bare utrolige indsigter. Og de er smukt skrevet, hvilket er usædvanligt i videnskaben. Han var også et meget beskedent menneske, en flink fyr.

Hvad kan du lide at læse?
Jeg tror, ​​jeg har læst hele George Orwell, inklusive dem, der læses sjældnere. Jeg er en stor fan. Jeg elsker hans essay' Politik og det engelske sprog ’—Jeg påfører det altid mine elever. Det korte, slags selvbiografiske essay, ' At skyde en elefant ,' er fantastisk. jeg elsker Hyldest til Catalonien , hans beskrivelse af den spanske borgerkrig. Han var måske den mest kloge iagttager af, hvad der foregik i det 20. århundrede. Lige nu læser jeg igen Mellemmarch , af George Eliot. Det er på min iPad.

Hvad gør du, når du ikke laver videnskab?
Min kone er musiker, og jeg er amatørmusiker. Det, vi laver sammen, er at spille musik til engelske countrydanse. Disse er som melodier fra det 17., 18. århundrede, og hun spiller fløjte og keyboards; Jeg spiller blokfløjter. Jeg spiller også blokfløjter til meget renæssancemusik.

Hvad er én ting, du ville ønske, at alle kunne forstå om klimavidenskab?
Klimasystemet eller atmosfæren er utroligt varierende. Vi har haft et par år med tilsyneladende unormalt vejr, og der har været nogle meget forskellige storme, som [Superstorm] Sandy. Der har været en tendens til at sige 'Dette er noget nyt, der kan tilskrives global opvarmning og klimaændringer.' Mens den globale opvarmning er reel, og den sker, har atmosfæren en utrolig kapacitet til at gøre meget interessante ting på egen hånd, uden at vi gør noget for at det.

Hvad er det ene sted, du vil se, før den globale opvarmning ændrer det for meget?
Jeg var der, da jeg var barn, men jeg vil gerne tilbage til Glacier National Park i Montana. Jeg vandrede ikke op til gletsjerne på det tidspunkt. De trækker sig helt sikkert tilbage.

Hvad er den polare hvirvel, og hvordan påvirker den vejret?
Den polære hvirvel er denne enorme ring eller skive af cirkulerende luft i jordens stratosfære, 2.500 miles i diameter. [Stratosfæren er et lag af atmosfæren, der starter omkring 10 miles fra jordens overflade.] Dens temperatur er omkring -100 grader Fahrenheit. Ved kanten af ​​hvirvelen er en stråle af meget kraftig vind - du ved, 100 mph slags vind. Du kunne tænke på det som en indhegning af kold luft.

I nogle år bevæger stærke planetariske bølger af vind og tryk sig gennem luften fra den nedre atmosfære ind i stratosfæren og forstyrrer hvirvelen. Denne forstyrrelse forstyrrer den cirkumpolære cirkulation i hele atmosfæren, helt ned til jorden, hvilket tillader kold luft at løbe ud fra Arktis til lavere breddegrader. Sidste vinter var et klassisk vortex-nedbrudsår. Hvirvelen splittes faktisk fra hinanden. Vi fik kold luft og vi fik kolde snaps.

Denne vinter brød hvirvelen ikke sammen. Den fik en slags oval form og en slags strakt, men den gik ikke i stykker. Den lavere atmosfære kan give dig en kold snaps med en perfekt glad eller intakt eller uforstyrret stratosfære. Et kuldebillede er ikke en polar hvirvel. [Hvirvelen bryder dog ned hvert forår, men i dette tilfælde er den mere karakteriseret ved, at varm luft trænger ind over polen frem for kold luft, der bryder ud på lavere breddegrader.]

Hvad er efter din mening den mest forbløffende kendsgerning ved vejret?
At det faktisk overhovedet er forudsigeligt. En stor del af grunden er, at vi er på en planet, der roterer ret hurtigt. Kraften fra Coriolis-effekten [en tilsyneladende kraft, der opstår, fordi jorden roterer under os] tillader vejrmønstre at vare ved og være forudsigelige. Nu har vi dygtige vejrudsigter, der går ud en uge eller endda 10 dage. Det er ret fantastisk.

Hvilken kommende forskning er du mest begejstret for?
Det, vi arbejder på nu, er, hvordan stormspor [eller stier] ændrer sig med hensyn til klimaændringer. Vi ønsker virkelig at komme ind på spørgsmålet om, hvad det gør for vedvarende ekstremt vejr.

Der er blevet sagt mange ting i medierne om det, vi kalder blokeringsmønstre [atmosfæriske træk, der får de omkringliggende områder til at have det samme vejr i længere perioder], som forstyrrer jetstrømmen, hvilket er det, som stormsporene for det meste følger. Blokeringsmønstrene kræver ikke global opvarmning, så spørgsmålet er, om klimaændringer påvirker hyppigheden af ​​blokke, hvor de forekommer, og hvor alvorlige de er? Forskning i blokke er spændende, fordi det følger direkte af vores arbejde med stormsporene.