吉尔伯特·托马斯·沃克爵士CSI FRS(Sir Gilbert Thomas Walker,1868年6月14日—1958年11月4日)是英国物理学家和统计学家。沃克精通数学,将其应用于空气动力学、电磁学和时间序列分析等多个领域的研究,并且在剑桥大学担任教职。他在没有气象学研究经验的时候获得印度气象部门的聘请,开始从事预测季风的统计方法研究。他开发了分析时间序列数据的方法,这一方法现在被称为自回归模型。他以对南方涛动的开创性描述而闻名,这是全球气候的一个重大现象,同时他还发现了以他的名字命名的沃克环流,极大地推动了气候学的发展。他还在帮助印度数学神童斯里尼瓦瑟·拉马努金的早期职业生涯中发挥了重要作用。
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吉尔伯特·沃克 | |
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出生 | 吉尔伯特·托马斯·沃克 1868年6月14日 英格兰兰开夏郡羅奇代爾 |
逝世 | 1958年11月4日 英格兰萨里郡寇斯頓 | (90歲)
母校 | 剑桥三一学院 伦敦帝国理工学院 |
奖项 | 皇家学会会士 亚当斯奖 (1899) 西蒙斯金奖 (1934) |
科学生涯 | |
研究领域 | 气象学,统计学 |
机构 | 剑桥大学 印度气象局 |
沃克于 1868 年 6 月 14 日出生在兰开夏郡的罗奇代尔,是托马斯·沃克和伊丽莎白·夏洛特·哈斯勒赫斯特的第四个孩子和长子。托马斯是克罗伊登的自治市镇工程师,是最早将混凝土用于城镇水库的工程师之一。沃克早年就读于惠特吉夫特学校,在那里他表现出对数学的兴趣,并获得了在圣保罗中学学习的奖学金。他于 1889 年就读于剑桥大学三一学院,并获评剑桥高级优等生。他因为过于刻苦学习导致身体不适,在瑞士度过了几个冬天的休养期,在那里他学会并熟练掌握了滑冰技巧。他于 1895 年成为三一学院的讲师。
印度气象局的创始局长亨利·弗朗西斯·布兰福德注意到 印度和缅甸的夏季季风与喜马拉雅山的春季积雪相关的规律, 并以此来预测印度季风,成为惯例。然而到了 1892 年,这些预测开始失效,第二任局长约翰·艾略特开始使用其他几个参数来研究相关性,包括信风强度、反气旋、尼罗河洪水以及来自澳大利亚和非洲的一些记录。艾略特从 1899 年到 1901 年的预测非常失败,他预测降雨量高于正常水平,实际却反而出现干旱和饥荒,以至于他受到了各路报纸的严厉批评,使得他对 1902 年至 1905 年的预测不得不进行保密。艾略特对洛克耶周期方面的工作越来越感兴趣,于是就选择了一位擅长数学的继任者,也就是沃克,即便他缺乏气象领域的研究经验。艾略特本人就是一位富有才华的数学家,是剑桥的第二级优等生,而沃克曾是一名高级优等生,是剑桥大学小有名气的应用数学家。1903 年沃克放弃了三一学院的奖学金,担任气象记者助理。 1904 年,他被提拔为印度天文台总干事。 Walker 以严谨的定量发展了 Blanford 的想法,并提出了相关性度量(有滞后)和回归方程(在时间序列术语中称为自回归)。他成立了一组印度文员来计算天气参数之间的相关性。 他为时间序列回归引入的方法现在部分以他的名字命名(另一位贡献者是研究太阳黑子周期的Udny Yule)作为 Yule-Walker 方程。 通过分析来自印度和其他地区的大量天气数据,在接下来的 15 年里,他首次描述了印度洋和太平洋之间大气压的“跷跷板”振荡,以及它与地球热带地区(包括印度)的温度和降雨模式的相关性。这一现象现在被称为厄尔尼诺南方涛动。 1911 年,他被授予印度之星勋章。
沃克对很多其他领域也非常感兴趣。他对鸟类飞行和回旋镖进行了数学研究。本科时对回旋镖的兴趣为他赢得了“回旋镖步行者”的绰号。在西姆拉,他曾经在安嫩代尔的土地上投掷回旋镖,甚至引起了印度总督的注意。 他发现西姆拉的剑桥科学家欧内斯特·汉伯里·汉金 ( Ernest Hanbury Hankin ) 关于鸟类飞行的想法存在缺陷,并指出上升的热气流有足够的能量支持鸟类的翱翔,以及湍流涡流在提供升力方面的作用。 1901年,他在《自然》上发表了他十年研究的总结。 他还是一位多才多艺的长笛演奏家,对长笛的物理特性十分感兴趣,因此成为研究长笛历史和演变的专家。他对长笛进行了一些设计更改,并将其投入制造。 他也是一位水彩画家,在西姆拉期间,他还举办了作品展览。
即使在从印度退休(1924 年被封为爵士)并接受伦敦帝国理工学院气象学教授职位后,沃克仍继续研究年度天气和气候变化。他最初的目标——预测季风失败——的成功率参差不齐。然而,他的理论和广泛的支持研究代表了向前迈出的宝贵一步,使他在气候研究方面的继任者能够超越当地的观测和预测,转向全球气候的综合模型。他于 1926 年至 1927 年担任皇家气象学会主席。
沃克于1904年当选皇家学会会员,这是在他研究气象学的很早之前,当时他已经有应用数学和电磁学应用方面的科学贡献。出于个人的数学天赋,沃克几乎是第一个发掘印度数学神童拉马努金的人,他当时给马德拉斯大学写了推荐信,给拉马努金争取了一笔奖学金。
沃克对大量学科的兴趣使他注意到各领域的专家正在逐渐变得孤立:
沃克于 1908 年与玛丽·康斯坦斯·卡特结婚,婚后育有一个儿子迈克尔·阿什利和一个女儿维丽蒂·米歇琳。他于 1958 年 11 月 4 日在萨里郡的科尔斯顿去世,享年90 岁。 为研究气候而成立的英国沃克研究所以他的名字命名。
与印度气象相关的出版物:
关于方法论的出版物:
其他主题出版物:
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