Владимир Кёппен. Ученый, посвятивший жизнь метеорологии

В своей публикации в «Метеорологическом журнале» (1916) «Циклон в чайной чашке»[87] он сравнивает возникающий циклон с водоворотом, который можно вызвать, размешивая чай в полной чашке. Кроме горизонтального вращательного движения, в чашке образуется вертикальная циркуляция, а связанную с этим конвергенцию можно заметить по скоплению чаинок на дне сосуда. Воронкообразное углубление на поверхности вращающейся жидкости также отображает метеорологические процессы. Кёппен сразу оценил значение теории полярного фронта и теории о воздушных массах В. и Й. Бьеркнесов (влияние неравномерно нагретых воздушных масс на циклоническую деятельность) для развития синоптической метеорологии (Мет. журн., 1927. «Полярный фронт, волны и тропические циклоны»[88]).

Кёппен был первопроходцем в области подробных исследований механики шквалов и гроз. Его работы на эту тему значительно способствовали прогрессу в объяснении резких изменений погодных условий. Он изучает движение, структуру и распространение шквалов, грозовых штормов и приходит к новым результатам, имевшим большое значение в долгосрочной перспективе. Составленная им типичная пространственная схема прохождения шквала широко использовалась в метеорологической литературе в качестве образца описания этого явления. Здесь нужно назвать его статьи для «Гидрографического ежегодника» 1879, 1882, 1886 годов и для «Метеорологического журнала» 1887 и 1896 годов, особенно его публикацию в «Гидрографическом ежегоднике» 1914 года «О шквалах, особенно о шквале 9 сентября 1913 года»[89], где ученый исследовал «типичные линейные шквалы с дождем и снегом, грозой и градом, при которых удар воздушной волны сопровождается резким колебанием показаний барометра, и за этим следует сильное похолодание». Во время описанного шквала 9 сентября над Немецкой бухтой (Северное море) погиб летательный аппарат L1.

Шквал представляет собой край движущейся обширной области холодного воздуха, которая сталкивается с находящейся впереди областью теплого воздуха; таким образом, его возникновение может быть рассмотрено как вторжение холодного воздуха.

Кёппен пришел к выводу, что передняя часть шквала, по сути, холодный фронт. Впоследствии это подтвердил Бьеркнес в своей теории циклогенеза.

Кёппен также установил следующее.

Не все линии шквала сопровождаются вторжением холодного воздуха над земной поверхностью, часть этих процессов происходит на большой высоте… нередко несколько грозовых шквалов сменяют друг друга, в исключительных случаях в нескольких волнообразных, следующих друг за другом полосах атмосферного давления, в том числе и внутри области холодного воздуха.

Пожалуй, Кёппен был первым, кто сравнил последовательность шквалов с процессом возникновения прибоя. Гельмгольц в своей теории образования волн в атмосфере дал этому физическое объяснение. Кёппен использовал этот метод для более точного моделирования и наблюдения не только вектора движения воздушных потоков (характеристики ветра на синоптической карте в данный момент), но и траектории воздушных потоков за некоторый прошедший период времени. В своих работах он определил будущие направления исследований по перемещению воздушных масс в пространстве. В 1874 году Кёппен поместил в «Метеорологическом журнале» статью о «зависимости климатических характеристик ветров от их происхождения» и составил классификацию ветров по различным признакам. Эта работа значительно опередила свое время и была использована в будущем при развитии «динамической климатологии» и «климатологии воздушных масс».

Кёппен продолжал неутомимо трудиться над проблемами синоптической метеорологии. В 1874 году он начал публиковать ряд своих работ на эту тему и через 66 лет, в год своей смерти (1940), завершил данные публикации статьей в «Гидрографическом ежегоднике» по теории циклогенеза.

Война. 1914–1918 годы