Питер Бейнс (академический) - Википедия - Peter Baines (academic)

Питер Джордж Бейнс австралийский геофизик. Он является почетным старшим научным сотрудником Мельбурнского университета и почетным секретарем Королевского общества Виктории.^[1]

Бейнс опубликовал более 150 научных статей и является автором Топографические эффекты в стратифицированных потоках, опубликовано в 1995 г. (издание в мягкой обложке 1998 г.). Его основные области исследований включают динамику климата в десятилетнем масштабе времени, динамику вулканов и Волна Россби гидравлика.^[2]

Он является или был членом различных обществ, таких как Американский геофизический союз, Австралийское метеорологическое и океанографическое общество (AMOS - первый президент этого нового Общества в 1988 г.), Королевское общество Виктории и Королевское метеорологическое общество. С 1960 по 1966 год он был членом Королевского военно-морского резерва Австралии в звании младшего лейтенанта.^[3]

Образование

Бейнс присутствовал Королевский военно-морской колледж Австралии с 1955 по 1958 г. учился в Средняя школа Мельбурна в 1959 году. Он получил степень бакалавра гуманитарных наук с отличием по математике и степень бакалавра физики в 1963 и 1964 годах, соответственно, из Мельбурнский университет. Затем он переехал в Соединенное Королевство, где получил докторскую степень в области геофизической гидродинамики. Кембриджский университет в 1969 г. - о вращающихся и стратифицированных потоках и двудиффузионной конвекции.^[4]

Карьера

Бейнс начал свою карьеру в качестве научного сотрудника в лабораториях аэронавигационных исследований в 1964 году и работал над различными проблемами динамики жидкости. С 1966 по 1969 год он стал студентом-исследователем факультета прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета. Затем он был назначен научным сотрудником кафедр метеорологии и наук о Земле и планетах в Массачусетский Институт Технологий до 1971 г.^[4]

Бейнс вернулся в Австралию в 1971 году в качестве королевского научного сотрудника по морским наукам, а в 1973 году присоединился к отделению атмосферной физики CSIRO в качестве старшего научного сотрудника.^[5] Позже он был назначен на должность главного научного сотрудника в 1977 году, а затем стал главным научным сотрудником в 1998 году.^[4]

В 2003 году он стал почетным профессором / старшим научным сотрудником Мельбурнского университета и получил стипендию Леверхульма, проводившуюся в Бристольский университет с 2004 по 2005 год. С 2005 по 2009 год он участвовал в программе QUEST по изменению климата в Великобритании, снова в Бристольский университет.^[6] С 2003 по 2007 год он был президентом ICDM - Международной комиссии по динамической метеорологии (ICDM) IAMAS - Международная ассоциация метеорологии и атмосферных наук.

Бейнс - старший научный сотрудник Института Карнеги в Вашингтоне по программе Мерл А. Тув.^[7] и почетный секретарь Королевского общества Виктории. Он входит в редколлегию Атмосфера.^[8]

Исследования и работа

Основное направление исследований Бейнса - геофизическая гидродинамика наряду с динамикой климата, включая океанографию, топографические эффекты в стратифицированных потоках и динамику вулканов. Его докторская диссертация включала работу по вынужденному волновому движению во вращающихся и стратифицированных жидкостях, а также фундаментальное исследование природы двойной диффузионной конвекции.^[9]

Стратифицированные жидкости

Бейнс работал с расслоенными по плотности флюидами со времени своей докторской диссертации, применив их как к атмосфере, так и к океану. Это привело к появлению значительного количества статей, описывающих теоретические, численные и экспериментальные исследования потока стратифицированных по плотности потоков жидкости над и вокруг топографии с различными двух- и трехмерными формами. Проходит ли жидкость через препятствие (например, изолированную гору) или вокруг него, зависит от множества факторов (профиль ветра, стратификация, форма горы), и эти исследования, в частности, помогли улучшить представление топографических эффектов в модели прогноза погоды.^[10] Эта работа включала экспериментальные исследования течения плотной жидкости вниз по склону в стратифицированную по плотности среду, которые выявили множество различных режимов течения, включающих перемешивание, с приложениями, в частности, к океаническим потокам. Влияние этой работы отражено в книге, цитируемой ниже.^[11]

В статье под названием «Фрактальный мир замкнутых волн» Бейнс описал, что волны в стратифицированных жидкостях в закрытых контейнерах могут иметь некоторые странные свойства, особенно если контейнер имеет наклонные границы.^[12]

Бейнс написал книгу под названием Топографические эффекты в стратифицированных потоках в 1998 г. (версия в мягкой обложке в 1998 г.), в которой используются как теория, так и практические эксперименты для описания движения однородных и стратифицированных по плотности жидкостей и их обтекания по топографии и вокруг нее. Его обычно считают лучшей книгой по этой теме, применимой к движению как атмосферы, так и океана. В обзоре Синь-ши Янга из Университета Лидса объявляется, что книга содержит «хороший баланс основных принципов, теории и эксперимента, где сравнение проводится всякий раз, когда это возможно, с последовательной попыткой дать физическое понимание явлений. участвует." Янг также утверждает, что «эта книга хорошо организована и рассматривает широкий спектр важных проблем и свойств стратифицированных потоков».^[13] Н. Ф. Смит пишет, что «эта книга представляет собой замечательный синтез большого объема работ в очень удобочитаемой и понятной форме». Смит также отмечает в обзоре, что за книгой «легко следить» и что «отличная книга» «хорошо подготовлена».^[14] Дон Л. Бойер из Университета штата Аризона считает книгу «бесценным справочником для студентов и исследователей» и поздравляет Бейнса с «очень прекрасной работой». Бойер также заявляет, что «один факт, который не может ускользнуть от читателя, заключается в том, что автор, доктор Бейнс, сочетает мастерство анализа, связанное с выдающейся способностью к лабораторным экспериментам», которые он считает «действительно очень редкими в научном сообществе».^[15]

Океанография

Бейнс изучал океанографию вместе с стратифицированными жидкостями и публиковал статьи, используя эти две области исследований вместе. Это включало исследование внутренних (бароклинных) океанских приливов, вызванных приливными потоками над топографией, такой как подводные хребты, континентальные шельфы и склоны, подводные каньоны и подводные горы.^[2]

В 1984 году он руководил наблюдательным исследованием океанического потока через пролив Басса, которое включало единственные на сегодняшний день измерения этого значительного потока.^[16] В 1989 году он опубликовал обзорную статью об океанографии австралийских вод в целом, включая океанские течения и приливы в Индийском и Южном океанах, а также прибрежную океанографию южной Австралии.^[17]

В 1987 году Бейнс описал взаимосвязь между переносом океанических течений и разностью электрических потенциалов через Тасманово море, измеренной с помощью океанского кабеля, и объяснил связи между ними.^[18]

Климатическая динамика

Бейнс работал над динамикой климата с 2005 по 2014 год и опубликовал различные исследовательские статьи по темам, которые включали зональную структуру циркуляции Хэдли и влияние африканского муссона на количество осадков в юго-западной части Западной Австралии. Бейнс также исследовал десятилетнюю и многолетнюю изменчивость в контексте изменения климата и продемонстрировал, что региональные колебания климата происходят из-за различных естественных методов, а также из-за искусственно вызванного изменения климата. В 2007 году вместе с Крисом Фолландом из Метеорологического управления Великобритании он идентифицировал и описал быстрый глобальный климатический сдвиг в конце 1960-х годов, который до сих пор не получил объяснения.^[19]

В 2010 году Бейнс изучил, как изменения климата влияют на глобальные осадки, и проанализировал данные за столетие о глобальной температуре поверхности моря, чтобы определить фундаментальные закономерности климатических колебаний во временных масштабах, более длительных, чем ENSO, и связать эти колебания с вероятными динамическими процессами. .^[20] В своей статье под названием «Влияние глобальных динамических факторов на межгодовую изменчивость осадков на суше» в 2014 году вместе с Б. Хенли Бейнс изучил факторы, оказывающие основное влияние на количество осадков в тропиках и средних широтах Австралии. Его исследования пришли к выводу, что сезонные осадки в Австралии зависят от нескольких динамических процессов, но в основном от Эль-Ниньо-Южного колебания и Индоокеанского диполя.^[21]

Динамика вулкана

Бейнс занялся исследованием динамики вулканов в 2005 году с докладом RSJ Sparks о супервулканических извержениях, который в 2008 году был расширен на эффекты разной широты на такие крупные извержения.

В 2013 году Бейнс вместе с Селвином Саксом написал статью «Атмосферные внутренние волны, генерируемые взрывными извержениями вулканов» для сборника «Мемуары британского геологического общества» о вулкане Суфриер-Хиллз на Монтсеррате. Этот анализ проводился после барометрических наблюдений за этим вулканом, который время от времени производит вулканические взрывы в течение нескольких минут. Внезапное добавление тепловой энергии приводит к возникновению внутренних волн в тропосфере.^[22]

Бейнс изучил динамику вторжений в стратифицированный по плотности поперечный поток и показал, что когда всплывающая жидкость из устойчивого источника, такого как извержение вулкана, выбрасывается в стратифицированную среду, такую ​​как наша атмосфера, жидкость достигает равновесного уровня, после чего распространяется. однородным образом.^[23] Этот поток контролируется законом сохранения массы и уравнением Бернулли. Результаты этого исследования применимы при изучении геологических отложений.

Награды и отличия

• 1971-3 - награжден королевской стипендией в области морских наук, Отделение атмосферной физики CSIRO, Аспендейл^[5]
• 1996 - член Королевского общества Виктории, советник с 1998 по 2004 год, с 2014 по настоящее время.
• 1998 г. - награжден медалью Пристли Австралийского метеорологического и океанографического общества.
• 2004 г. - награжден почетной стипендией Австралийского метеорологического и океанографического общества.
• 2004-5 - Приглашенный профессор Леверхульма, Школа математики, Бристольский университет^[6]
• 2006-2009 - Приглашенный ученый, QUEST, Департамент наук о Земле, Соединенное Королевство.
• 2012 - Мерл А. Тув, старший научный сотрудник Вашингтонского института Карнеги^[7]

Книги

• Топографические эффекты в стратифицированных потоках (1995, 1998 и 2020 годы)

Рекомендации