Одной из важнейших задач метеоролога обсерватории являлось изучение штормов, а результаты этих исследований отражались в лоциях двух поименованных ранее океанов и были опубликованы в виде научных трудов. Особенно обстоятельно данные исследования были проведены в части описаний циклонов в Аденском заливе в июне 1885 года (Гидрографический ежегодник, 1886 и 1887) и Западной Австралии (Гидрографический ежегодник, 1886) и др. Эти описания имели два основных направления: во-первых, отображение таких опасных явлений, как шквалистый ветер и грозы, несколько публикаций о которых появились в «Гидрографическом ежегоднике» за 1879, 1882, 1886 годы, а во-вторых – изучение макромасштабных атмосферных процессов с помощью синоптических карт. В дальнейшем это послужило материалом для создания теории общей циркуляции атмосферы… Своими многочисленными публикациями метеоролог морской обсерватории внес значительный вклад в теорию огромных воздушных вихрей, благодаря которой вся картина дня на синоптической карте становится понятной. К наиболее значительным по своему вкладу относятся следующие труды: «Механические причины перемещения атмосферных вихрей»[35]
(Мет. журн., 1880), «О влиянии разности температур на верхние воздушные потоки и перемещение барометрического минимума»[36] (Гидрографический ежегодник, 1882) и «Общая циркуляция атмосферы»[37] (Гумбольдт, т. 7, 1888).На основании проведенных исследований Кёппеном дано объяснение суточного хода ветра (Мет. журн., 1879 и Гидрографический ежегодник, 1883), которое теперь стало совершенно обыденным, а также понятия барометрической розы ветров, тесно связанного с изменениями давления как во временном, так и в пространственном измерении на земной поверхности.
Метеоролог морской обсерватории учитывал возможность существования и иных периодов изменений метеорологических элементов вне годового или дневного цикла, поэтому он дополнил свои ранние исследования о «Многолетних периодах метеорологических условий»[38]
(Мет. журн., 1873) уже в 1880 и 1881 годах в том же издании, а потом и более поздними публикациями о 30-дневном периоде возникновения сильных ветров (Мет. журн., 1885 и 1888).Кёппен занимался также климатическими исследованиями. Кроме уже перечисленных дополнений к лоциям и климатическим картам, необходимо упомянуть статьи о климате на острове Св. Елены и Маврикии, о режиме атмосферных осадков Атлантического и Индийского океанов, об образовании облаков в северной части Атлантического океана, а также о взаимосвязи температуры воды и воздуха на поверхности океанов и одно исследование о «Тепловых поясах Земли и их воздействии на органический мир»[39]
.В дополнение к уже перечисленным достижениям метеоролог морской обсерватории непрестанно работает над созданием и развитием методов сбора и обработки метеорологических наблюдений. К результатам этих устремлений следует отнести «Исследования об определении температуры и давления воздуха»[40]
, «Исследование о вычислении среднесуточного значения метеорологических элементов по результатам срочных наблюдений обсерватории», а также целый ряд методик для:а) оценки абсолютной вероятности выпадения дождя и его длительности, которая нашла широкое применение в работах Мона, Х. Майера, Ригенбаха и самого Кёппена;
б) сравнения оценочной и измеренной силы ветра;
в) проверки прогнозов погоды.
Своими ежедневными оценками, советами и мнениями в той или иной форме по вопросам вверенной ему области он вносит неоценимый вклад в работу морской обсерватории (из характеристики Владимира Кёппена. –
Мои дети и занятия наукой. 1879–1892 годы
Должность метеоролога морской обсерватории я занял 1 апреля 1879 года, сдав III отдел своему преемнику, доктору ван Бебберу. Теперь я был начальником отдела без отдела, освободился от всей административной работы и ежедневных деловых встреч и мог сосредоточиться только на научных занятиях. В первые дни Ноймайер предупредил меня, что с личными научными публикациями нужно быть очень сдержанным. Он меня не убедил – я заявил, что если мне нельзя публиковаться, то я лучше займу место писца, – и больше никогда не повторял этой попытки. Скоро он увидел, что мои личные публикации создали молодому институту хорошую репутацию в метеорологических кругах и, таким образом, принесли ему пользу. В условиях полученной свободы мне приходили новые плодотворные идеи. Я нашел тогда еще отсутствовавшее объяснение суточного хода скорости ветра и турбулентности атмосферы. Ганн непосредственно продемонстрировал согласие с этой точкой зрения словами: «Чем больше я размышляю над объяснением дневных периодов силы ветра г-на д-ра Кёппена… тем естественнее оно мне кажется» (Австрийский метеорологический журнал, 1879, с. 378).
Это было тем более ценно, что Ганн даже в собственном обширном исследовании данной темы с полным правом утверждал: «Полностью удовлетворяющее меня объяснение еще не найдено».