CRAFOORDPRISET 1983 – för forskning om atmosfärens och havens storskaliga rörelser

Vid en högtidlighet på Kungl. Vetenskapsakademien, Frescati, onsdagen den 28 september 1983 kl. 18.00 kommer Crafoordpriset på 400 000 kronor att utdelas. Professorerna Edward N. Lorenz och Henry Stommel båda från USA delar priset ”för deras fundamentala bidrag inom den geofysiska hydrodynamiken, som på ett unikt sätt bidragit till en djupare förståelse av atmosfärens respektive havens storskaliga rörelser”. Pristagarna mottar sina pris och Crafoordmedaljen i guld ur hans Majestät Konungens hand.

Edward N. Lorenz är född 1917 och sedan 1962 professor i meteorologi vid Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA.
Henry Stommel är född 1920 (i Sverige) och sedan 1945 verksam vid Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts, USA.

Teorier och förklaringar av atmosfärens och havens rörelser har många gemensamma drag, eftersom båda påverkas av att jorden roterar och solen värmer luft och vatten. Den viktigaste skillnaden är, att haven begränsas av kontinenternas, medan atmosfärens vindar visserligen påverkas, men låter sig inte hindras av berg. Vidare uppvärms de understa 12-15 km av lufthavet huvudsakligen underifrån, medan oceanerna drivs uppifrån genom temperaturkontraster och genom vindarnas rörelser.

För att få klarhet i så komplexa fenomen som atmosfärens eller havens rörelser har forskarna varit mycket hjälpta av enkla laboratorieexperiment. Om man låter en vätska rotera i en rund behållare, värmd vid ytterkanten (ekvatorn) och kyld i centrum (det ena polarområdet) bildas olika rörelsemönster vid olika rotationshastigheter. Vissa liknar de långa vågor, som finns längs jetströmmen på tempererade breddgrader. Lorenz har visat, hur antalet vågor beror på rotationshastigheten och temperaturkontrasten. Han ger en elegant förklaring till varför förändring från ett givet antal vågor till ett annat sker.

Lorenz har också studerat vågornas inbördes samspel. Den matematik som då krävs är icke-linjära systems dynamik. Lorenz har emellertid med hjälp av datorberäkningar kunnat klarlägga viktiga mekanismer för hur ett rörelsemönster relativt snabbt kan förändras till ett annat. Detta har väsentligt vidgat vår förståelse för de mekanismer som svara för karaktäristiska omslag i atmosfärens rörelsemönster. I detta arbete har han samtidigt givit viktiga bidrag till ämnesområdet ”icke-linjära differentialekvationer” –  ämnesområdet för Crafoordspriset 1982.

Lorenz har också angripit problemet om hur lång i förväg det är möjligt att göra en väderprognos och visat hur rörelsesystemens inbyggda instabilitet sätter en övre gräns för prognostiden. Lorenz har dessutom bidragit med klargörande analys hur energiomsättningar i de atmosfäriska rörelsesystemen bäst beskrivs.

Henry Stommel är verksam både som teoretiker och som en av de drivande krafterna bakom en rad stora internationella oceanografiska observationsprogram. Redan som ung forskningsassistent formulerade Stommel en enkel modell av världshaven, som förklarar de kraftiga havsströmmar, som vi finner på västsidan av de stora haven, exempelvis Golfströmmen. Detta blev utgångspunkten för hans avgörande insatser för att förstå havens allmänna cirkulation. Genom laboratorieexperiment, liknande dem som låg till grund för Lorenz arbeten, kom Stommel fram till att jordrotationen effektivt hindrar rörelser i mitten av ett hav och att kompenserande strömmar bildas längst kusterna. Med detta som utgångspunkt klarlade Stommel orsakerna till att det måste finnas en södergående kustström i djuphaven under Golfströmmen. Denna ström har senare studerats med drivande djupvattenbojar och genom studier av luftföroreningar främst sk freoner, som lösts sig i och transporterats med havsvattnet. Djupvatten som bildats vid Island och Grönland har påträffats vid ekvatorn utanför Brasiliens kust under några tiotal år.

Stommels idérikedom och många initiativ till omfattande forskningsexpeditioner har under de senaste 35 åren i hög grad ökat kunskaperna om havens storskaliga rörelser.

Pristagarna håller sina Crafoordföreläsningar omedelbart före högtidligheten med början kl. 15.00. Dagen efter, den 29 september hålls ett symposium med föreläsningar av att inbjudna meteorologer och oceanografer från flera olika länder. Föreläsningarna hålls mellan kl. 09.30 och 17.30 på Vetenskapsakademien.

Vid högtidligheten kommer även de forskningsanslag, 370 000 kronor, som utdelas ur Crafoordfonden för 1983 års ämnesområde ”geovetenskaper” att tillkännages.

Crafoordfonden bildades 1980 då makarna Holger och Anna-Greta Crafoord överlämnade en stor donation till Vetenskapsakademien. Fonden har till ändamål att främja vetenskaplig forskning inom områdena: matematik och astronomi, geovetenskaper, biovetenskaper (med tyngdpunkt på ekologi) samt polyartrit. Inom vart och ett av de tre första ämnesområdena utväljs, med ledning av den internationella vetenskapliga utvecklingen, ett område med sådan aktivitet och av sådant intresse att särskilda insatser synes motiverande. Av avkastningen utdelas varje år inom ett av ovannämnda områden dels en belöning, dels forskningsanslag.