جيلبرت ووكر (فيزيائي)

كان السير جيلبرت توماس ووكر (14 يونيو 1868 - 4 نوفمبر 1958)، الحائز على وسام نجمة الهند وزميل الجمعية الملكية، فيزيائيًا وإحصائيًا إنجليزيًا بارزًا في القرن العشرين. درس ووكر الرياضيات وطبّقها في مجالات متنوعة، منها الديناميكا الهوائية والكهرومغناطيسية وتحليل بيانات السلاسل الزمنية ، قبل أن يشغل منصبًا تدريسيًا في جامعة كامبريدج. ورغم افتقاره للخبرة في علم الأرصاد الجوية، فقد عُيّن في منصبٍ في دائرة الأرصاد الجوية الهندية، حيث عمل على تطوير مناهج إحصائية للتنبؤ بالرياح الموسمية. وقد طوّر أساليب تحليل بيانات السلاسل الزمنية التي تُعرف اليوم بمعادلات يول-ووكر . ويُعرف ووكر بوصفه الرائد للتذبذب الجنوبي ، ^{[ 2 ]} وهي ظاهرة مناخية عالمية رئيسية ، وباكتشافه ما سُمّي باسمه بدوران ووكر ، وبإسهاماته الجليلة في تطوير دراسة المناخ عمومًا. كما كان له دور فعال في مساعدة العبقري الرياضي الهندي في بدايات مسيرته المهنية، سرينيفاسا رامانوجان . 

وُلد ووكر في روتشديل ، لانكشاير، في 14 يونيو 1868، وهو الابن الرابع والأكبر لتوماس ووكر وإليزابيث شارلوت هاسلهيرست. كان توماس مهندس بلدية كرويدون، وكان رائدًا في استخدام الخرسانة لخزانات المياه في المدينة. التحق بمدرسة ويتغيفت، حيث أبدى اهتمامًا بالرياضيات وحصل على منحة دراسية للدراسة في مدرسة سانت بول . ثم التحق بكلية ترينيتي، كامبريدج، حيث كان متفوقًا دراسيًا عام 1889. أدت دراسته الشاقة إلى اعتلال صحته، فقضى عدة فصول شتاء في سويسرا للتعافي، حيث تعلم التزلج وأصبح خبيرًا فيه. أصبح محاضرًا في كلية ترينيتي منذ عام 1895. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 1 ]}

لاحظ هنري فرانسيس بلانفورد ، المدير المؤسس لدائرة الأرصاد الجوية الهندية ، وجود ترابط بين موسم الرياح الموسمية الصيفية في الهند وبورما وغطاء الثلوج الربيعي في جبال الهيمالايا، وأصبح من المعتاد استخدام هذا الترابط للتنبؤ بالرياح الموسمية الهندية. مع ذلك، وبحلول عام ١٨٩٢، بدأت هذه التنبؤات تفشل، فبدأ المدير الثاني، جون إليوت، باستخدام عدة ارتباطات أخرى، بما في ذلك قوة الرياح التجارية، والمنخفضات الجوية، وفيضانات النيل، وبيانات من أستراليا وأفريقيا. وقد فشلت تنبؤات إليوت بين عامي ١٨٩٩ و١٩٠١ فشلاً ذريعاً، حيث تسبب في جفاف ومجاعة رغم تنبؤه بهطول أمطار أعلى من المعدل الطبيعي، ما أدى إلى انتقادات لاذعة من الصحف، وجعل التنبؤات سرية بين عامي ١٩٠٢ و١٩٠٥. ودفعه الاهتمام المتزايد بأعمال لوكير حول الدورات المناخية إلى اختيار خليفة له ذي ميول رياضية، وهو ووكر، على الرغم من افتقاره للخبرة في علم الأرصاد الجوية. كان إليوت نفسه عالم رياضيات بارعًا، وحائزًا على جائزة " ثاني رانجلر" في جامعة كامبريدج، بينما كان ووكر حائزًا على جائزة " أول رانجلر" . كان ووكر عالم رياضيات تطبيقية مرموقًا في جامعة كامبريدج ، وتخلى عن زمالة في كلية ترينيتي ليتولى منصب مساعد مراسل الأرصاد الجوية عام 1903. ^{[ 6 ]} رُقّي إلى منصب المدير العام للمراصد في الهند عام 1904. ^{[ 4 ] [ 7 ]} طوّر ووكر فكرة بلانفورد بدقة كمية، وابتكر مقاييس الارتباط (مع تأخير زمني) ومعادلات الانحدار (في مصطلحات السلاسل الزمنية، الانحدار الذاتي ). شكّل فريقًا من الموظفين الهنود لحساب الارتباطات بين معايير الطقس. ^{[ 8 ]} تُنسب إليه جزئيًا (إلى جانب أودني يول الذي درس دورات البقع الشمسية) الطرق التي ابتكرها لانحدار السلاسل الزمنية، وتُعرف الآن بمعادلات يول-ووكر. ^{[ 5 ]} قام بتحليل كميات هائلة من بيانات الطقس من الهند ومناطق أخرى، وعلى مدى السنوات الخمس عشرة التالية، نشر أولى الأوصاف للتذبذب الكبير في الضغط الجوي بين المحيطين الهندي والهادئ ، وعلاقته بأنماط درجات الحرارة وهطول الأمطار في معظم المناطق الاستوائية على سطح الأرض، بما في ذلك الهند. ويُعرف هذا الآن باسم ^ظاهرة النينيو الجنوبية . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]13 ]} تم منحه لقب رفيق وسامنجمة الهندفي عام 1911. ^{[ 4 ]}

أبدى ووكر اهتمامًا بالعديد من المجالات الأخرى. فقد أجرى دراسات رياضية حول طيران الطيور والبووميرانغ. وقد أكسبه اهتمامه بالبووميرانغ خلال دراسته الجامعية لقب "ووكر البووميرانغ". في شيملا ، اعتاد رمي بوميرانغ في ساحة أنانديل، ما لفت انتباه حتى نائب ملك الهند. ^{[ 14 ]} ووجد أخطاءً في أفكار إرنست هانبري هانكين ، زميله العالم من جامعة كامبريدج في شيملا، حول طيران الطيور، وأشار إلى أن التيارات الحرارية الصاعدة تمتلك طاقة كافية لدعم تحليق الطيور، كما أشار إلى دور الدوامات المضطربة في توفير قوة الرفع. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} ونشر ملخصًا لعشر سنوات من أبحاثه في مجلة نيتشر عام 1901. ^{[ 18 ]} كان عازف فلوت بارعًا، واهتم بفيزياء الفلوت. كما كان خبيرًا في تاريخ الفلوت وتطوره. وقد أدخل بعض التعديلات التصميمية على آلات الفلوت، والتي دخلت حيز التصنيع. ^{[ 19 ]} كان أيضًا فنانًا متخصصًا في الرسم بالألوان المائية، وأثناء إقامته في شيملا، أقام معرضًا لأعماله. ^{[ 16 ]}

واصل ووكر دراساته حول الطقس السنوي وتغير المناخ حتى بعد تقاعده من الهند (عام ١٩٢٤، حين نال لقب فارس) وقبوله منصب أستاذ في علم الأرصاد الجوية في إمبريال كوليدج لندن . لم يحقق سوى نجاح متفاوت في هدفه الأصلي، وهو التنبؤ بفشل الرياح الموسمية؛ إلا أن نظرياته ومجموعة أبحاثه الداعمة الواسعة مثّلت خطوة قيّمة إلى الأمام، مما مكّن خلفاءه في دراسة المناخ من تجاوز الملاحظات والتنبؤات المحلية نحو نماذج شاملة للمناخ على مستوى العالم. شغل منصب رئيس الجمعية الملكية للأرصاد الجوية من عام ١٩٢٦ إلى عام ١٩٢٧.

انتُخب ووكر زميلًا في الجمعية الملكية عام 1904، قبل فترة طويلة من عمله في علم الأرصاد الجوية، وذلك بفضل إسهاماته في الرياضيات التطبيقية وتطبيقاتها في الكهرومغناطيسية. ^{[ 5 ] [ 20 ]} وكان ووكر، بفضل موهبته في الرياضيات، من أوائل من أدركوا قدرات العبقري الرياضي الهندي سرينيفاسا رامانوجان ، وكتب رسالة إلى جامعة مدراس لدعم منحة دراسية له. ^{[ 21 ]}

إن اهتمام ووكر بمجموعة واسعة من المواضيع جعله يلاحظ الانعزالية المتزايدة للمتخصصين: ^{[ 22 ]}

هناك، اليوم، خطر دائم يتمثل في أن المتخصصين في موضوعين، والذين يستخدمون لغات مليئة بالكلمات غير المفهومة بدون دراسة، لن ينشأوا فقط دون معرفة عمل بعضهم البعض، بل سيتجاهلون أيضًا المشكلات التي تتطلب مساعدة متبادلة.

تزوج ووكر من ماري كونستانس كارتر عام ١٩٠٨، وأنجبا ابناً اسمه مايكل آشلي وابنة اسمها فيريتي ميشلين. توفي في كولسدون ، سري، في ٤ نوفمبر ١٩٥٨، عن عمر يناهز التسعين عاماً. ^{[ ١٦ ]} معهد ووكرتم تسمية معهد أبحاث المناخ في جامعة ريدينغ بالمملكة المتحدة ، والذي تم إنشاؤه لدراسة المناخ، تكريماً له.

منشورات متعلقة بالأرصاد الجوية الهندية:

• الارتباط في التغيرات الموسمية في المناخ (مقدمة). مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 20(6):
• حول الأدلة المناخية للتغيرات المناخية المفترضة في الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(1):
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس. الجزء الثاني: مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(2)
• بيانات عن هطول الأمطار الغزيرة على مدى فترات قصيرة في الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(3)
• قابلية الهند للجفاف مقارنةً بالدول الأخرى. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(5)
• (مع راي بهادور هيم راج). عواصف الطقس البارد في شمال الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(7)
• دراسة إضافية للعلاقات مع هطول الأمطار الموسمية في الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(8).
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، الجزء الثالث: مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(9)
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، والتغيرات المستقلة، والبقع الشمسية، وهطول الأمطار. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(10).
• العلاقة بين التغيرات الموسمية في الطقس، وسرعة الرياح، والبقع الشمسية، ودرجة الحرارة. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(11)
• العلاقة بين التغيرات الموسمية في الطقس، ومؤشر الغطاء النباتي، والبقع الشمسية، والضغط الجوي. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 21(12)
• معدلات هطول الأمطار الشهرية والسنوية. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 22(1)
• المعدلات الشهرية والسنوية لعدد الأيام الممطرة. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 22(2)
• المعدلات الشهرية والسنوية للضغط ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وتوتر البخار والغيوم. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 22(3)
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، الجزء السابع: التوزيع المحلي لهطول الأمطار الموسمية. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 23(2)
• معدل هطول الأمطار الشهري والسنوي، وعدد الأيام الممطرة. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 23(7)
• تواتر هطول الأمطار الغزيرة في الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 23(8)
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، الجزء الثامن، دراسة تمهيدية للطقس العالمي. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 24(4)
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، الجزء التاسع، دراسة إضافية عن طقس العالم. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 24(9)
• الارتباط في التغيرات الموسمية للطقس، X، وتطبيقاته في التنبؤات الموسمية في الهند. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 24(10)
• (مع تي سي كاميسفارا راو) أنواع هطول الأمطار في الهند خلال فترة الطقس البارد، من ديسمبر إلى مارس 1915. مذكرات إدارة الأرصاد الجوية الهندية 24(11)

المنشورات المتعلقة بالمنهجية:

• ووكر، جي تي (1925). "حول الدورية". المجلة الفصلية للجمعية الملكية للأرصاد الجوية . 51 (216): 337-346 . رمز Bibcode : 1925QJRMS..51..337W . doi : 10.1002/qj.49705121603 .

مواضيع أخرى:

• ووكر، جي تي (1896). "حول قمة ديناميكية" . المجلة الفصلية للرياضيات البحتة والتطبيقية . 28 : 175-184 .
• ووكر، جي تي (1895). "حول خاصية ديناميكية غريبة للفؤوس" . وقائع الجمعية الفلسفية في كامبريدج الرياضية . 8 (5): 305-306 .

• مراكز العمل
• خشخشة
• الاتصال عن بعد

• سيرة ووكر من معهد ووكر