Peter Baines (akademický) - Peter Baines (academic) - Wikipedia

Peter George Baines je australský geofyzik. Je čestným vyšším členem University of Melbourne a čestným sekretářem Royal Society of Victoria.^[1]

Baines publikoval více než 150 výzkumných článků a je autorem Topografické efekty ve stratifikovaných tocích, publikovaná v roce 1995 (brožované vydání 1998). Mezi jeho hlavní oblasti výzkumu patří dynamika klimatu na dekadickém časovém měřítku, dynamika sopky a Rossbyho vlna hydraulika.^[2]

Je nebo byl členem různých společností, jako je Americká geofyzikální unie, Australská meteorologická a oceánografická společnost (AMOS - první prezident této nové společnosti v roce 1988), Royal Society of Victoria a Královská meteorologická společnost. V letech 1960 až 1966 byl členem Královské australské námořní rezervy v hodnosti Sub-Lieutenant.^[3]

Vzdělání

Baines se zúčastnil Royal Australian Naval College od 1955 do 1958 a studoval na Melbourne High School v roce 1959. Získal bakalářský titul s vyznamenáním z matematiky a bakalářský z fyziky v roce 1963, respektive 1964 z Melbourne University. Poté se přestěhoval do Velké Británie, kde dokončil doktorát z geofyzikální dynamiky tekutin Cambridge University v roce 1969, na rotujících a stratifikovaných tocích a dvojitě difúzní konvekci.^[4]

Kariéra

Baines zahájil svou kariéru jako vědecký pracovník v Aeronautical Research Laboratories v roce 1964 a pracoval na různých problémech s dynamikou tekutin. Od roku 1966 do roku 1969 se stal studentem výzkumu na katedře aplikované matematiky a teoretické fyziky na univerzitě v Cambridge. Poté byl jmenován výzkumným spolupracovníkem na katedrách meteorologie a věd o Zemi a planetách v Massachusetts Institute of Technology do roku 1971.^[4]

V roce 1971 se Baines přestěhoval zpět do Austrálie jako člen Queen's Fellow v Marine Science a v roce 1973 se připojil k divizi fyziky atmosféry CSIRO jako Senior Research Scientist.^[5] Později byl povýšen na hlavního výzkumného pracovníka v roce 1977 na hlavního výzkumného pracovníka v roce 1998.^[4]

V roce 2003 se stal čestným profesorem / Senior Fellow na University of Melbourne a získal Leverhulme Fellowship konané v Bristolská univerzita od roku 2004 do roku 2005. V letech 2005 až 2009 se účastnil programu QUEST o změně klimatu ve Velké Británii, opět na adrese Bristolská univerzita.^[6] V letech 2003 až 2007 byl prezidentem ICDM - Mezinárodní komise pro dynamickou meteorologii (ICDM) IAMAS - Mezinárodní asociace meteorologie a atmosférických věd.

Baines je členem Merle A. Tuve na Carnegie Institute ve Washingtonu^[7] a čestný tajemník Royal Society of Victoria. Působí v redakční radě Atmosféra.^[8]

Výzkum a práce

Hlavním výzkumným zaměřením společnosti Baines je geofyzikální dynamika tekutin spolu s klimatickou dynamikou, která zahrnuje oceánografii, topografické efekty ve stratifikovaných tocích a sopkovou dynamiku. Jeho disertační práce zahrnovala práci na nuceném pohybu vln v rotujících a stratifikovaných tekutinách a základní studii povahy dvojité difúzní konvekce.^[9]

Stratifikované kapaliny

Baines pracoval na tekutinách se stratifikovanou hustotou od svého doktorského studia s aplikací na atmosféru i oceán. To vedlo k významnému počtu článků popisujících teoretické, numerické a experimentální studie toku tekutin stratifikovaných podle hustoty přes a kolem topografie s různými dvourozměrnými tvary. To, zda tekutina prochází přes překážku (řekněme izolovanou horu) nebo kolem ní, závisí na různých faktorech (profil větru, stratifikace, tvar hory) a tyto studie pomohly zejména při zlepšování zastoupení topografických efektů v modely předpovědi počasí.^[10] Tato práce zahrnovala experimentální studie proudění hustého proudu kapaliny do prostředí se stratifikovanou hustotou, které identifikovalo řadu různých režimů proudění zahrnujících směšování, zejména s aplikací na oceánské toky. Dopad této práce je obsažen v níže citované knize.^[11]

V článku nazvaném Fraktální svět klášterních vln Baines popsal, že vlny ve stratifikovaných tekutinách v uzavřených nádobách mohou mít některé podivné vlastnosti, zejména pokud má nádoba sklonené hranice.^[12]

Baines napsal knihu s názvem Topografické efekty ve stratifikovaných tocích v roce 1998 (brožovaná verze v roce 1998), která využívá jak teoretické, tak praktické experimenty k popisu pohybu homogenních tekutin a tekutin se stratifikovanou hustotou a jejich toku přes topografii a kolem ní. To je obecně považováno za knihu go-to o tomto tématu s aplikací na pohyb jak atmosféry, tak oceánu. V recenzi Xin-she Yang z University of Leeds je kniha prohlášena za „dobrou rovnováhu mezi základními principy, teorií a experimenty, kde je provedeno srovnání, kdykoli je to možné, s důsledným pokusem o fyzické pochopení jevů zapojen. “ Yang také uvádí, že „Tato kniha je dobře organizovaná a zabývá se širokým spektrem důležitých problémů a vlastností stratifikovaných toků.“^[13] N. F. Smyth píše, že „tato kniha představuje pozoruhodnou syntézu velkého souboru prací do velmi čitelné a srozumitelné podoby“. Smyth také v recenzi komentuje, že kniha je „snadno sledovatelná“ a „vynikající kniha“, která je „dobře zpracovaná“.^[14] Don L. Boyer z Arizonské státní univerzity považuje knihu za „neocenitelnou referenci pro studenty a výzkumné pracovníky“ a poblahopřál Bainesovi k „velmi jemnému dílu“. Boyer rovněž uvádí, že „jedním z faktů, které čtenáři nemohou uniknout, je to, že autor Dr. Baines kombinuje zvládnutí příslušné analýzy s vynikajícím zařízením v laboratorním experimentu“, což považuje za „ve vědecké komunitě skutečně velmi vzácné“.^[15]

Oceánografie

Baines studoval oceánografii spolu se stratifikovanými tekutinami a publikoval články využívající dvě oblasti výzkumu společně. To zahrnovalo studii vnitřních (baroklinických) přílivů oceánů, generovaných přílivovým tokem přes topografii, jako jsou podmořské hřebeny, kontinentální šelfy a svahy, podmořské kaňony a podmořské hory.^[2]

V roce 1984 vedl observační studii oceánského toku přes Bass Strait, která zahrnovala doposud jediné měření tohoto významného průtoku.^[16] V roce 1989 vydal přehledovou práci o oceánografii australských vod jako celku, včetně oceánských proudů a přílivů a odlivů v Indickém a Jižním oceánu, a pobřežní oceánografii jižní Austrálie.^[17]

V roce 1987 popsal Baines vztah mezi transporty oceánského proudu a rozdíly elektrického potenciálu napříč Tasmanovým mořem, měřený pomocí oceánského kabelu, a vysvětlil spojení mezi nimi.^[18]

Dynamika podnebí

Baines pracoval na dynamice klimatu od roku 2005 do roku 2014 a publikoval různé výzkumné články na témata, která zahrnovala zonální strukturu Hadleyho oběhu a vliv afrického monzunu na srážky v jihozápadní Austrálii. Baines také zkoumal dekadální a multidekadální variabilitu v kontextu změny klimatu a prokázal, že k regionálním výkyvům klimatu dochází v důsledku různých přírodních metod i z uměle vyvolané změny klimatu. V roce 2007 společně s Chrisem Follandem z meteorologického úřadu ve Velké Británii identifikoval a popsal rychlý globální klimatický posun na konci 60. let, který je dosud nevysvětlený.^[19]

V roce 2010 Baines studoval, jak změny klimatu ovlivňují globální srážky, a analyzoval údaje o teplotě povrchu moře v celém století, aby určil základní vzorce fluktuací klimatu v časových měřítcích delších než ENSO a dal tyto fluktuace do souvislosti s pravděpodobnými dynamickými procesy. .^[20] Ve svém článku nazvaném „Vliv globálních dynamických faktorů na meziroční variabilitu suchozemských srážek“ v roce 2014 B. B. Henleyem studoval faktory, které mají zásadní vliv na srážky v tropech a středních zeměpisných šířkách Austrálie. Jeho výzkum dospěl k závěru, že sezónní srážky v Austrálii závisí na několika dynamických procesech, ale většinou na El Niňo-jižní oscilaci a dipólu v Indickém oceánu.^[21]

Dynamika sopky

Baines se výzkumného tématu dynamiky sopky ujal v roce 2005, a to s papírem RSJ Sparks o supervulkanických erupcích, který byl v roce 2008 rozšířen o účinky různé zeměpisné šířky na takové velké erupce.

V roce 2013 napsal Baines spolu se Selwynem Sacksem článek s názvem „Atmosférické vnitřní vlny generované explozivními sopečnými erupcemi“ pro svazek Memories UK Geological Society o sopce Soufriere Hills na Montserratu. Tato analýza následovala barometrická pozorování této sopky, která sporadicky produkuje vulkánské exploze trvající několik minut. Náhlé přidání tepelné energie má za následek produkci vnitřních vln v troposféře.^[22]

Baines studoval dynamiku průniků do hustotně stratifikovaného příčného proudění a ukázal, že když se vznáší kapalina ze stabilního zdroje, jako je sopečná erupce, uvolněna do stratifikovaného prostředí, jako je naše atmosféra, kapalina dosáhne rovnovážné úrovně, po které se šíří homogenním způsobem.^[23] Tento tok je řízen zákonem hromadné ochrany a Bernoulliho rovnicí. Výsledky tohoto výzkumu jsou použitelné při studiu geologických sedimentů.

Ceny a vyznamenání

• 1971-3 - Ocenění Queen's Fellowship in Marine Science, CSIRO Division of Atmospheric Physics, Aspendale^[5]
• 1996 - člen Royal Society of Victoria, radní 1998–2004, 2014 – dosud
• 1998 - udělena medaile Priestley Australské meteorologické a oceánografické společnosti
• 2004 - oceněn čestným společenstvím australské meteorologické a oceánografické společnosti
• 2004-5 - hostující profesor Leverhulme, Matematická škola, Univerzita v Bristolu^[6]
• 2006-2009 - hostující vědec, QUEST, Ústav věd o Zemi, Velká Británie
• 2012 - Merle A. Tuve Senior Fellow, Carnegie Institute of Washington^[7]

Knihy

• Topografické efekty ve stratifikovaných tocích (1995, 1998 a 2020)

Reference