沃爾特·曼可（1917—2019）

編譯 張薇薇

沃爾特·曼可是現代海洋學的創始人。

沃爾特·曼可

沃爾特·曼可（Walter Munk）刷新了我們對海洋以及地球自轉的認知。他通過觀察并結合理論及經驗法則來解決諸如海浪、潮汐、混合過程、海洋環流等基礎和應用問題。他早期的研究曾在二戰期間幫助盟軍在諾曼底海灘登陸。從1968年開始，他就是JASON成員之一（JASON 是由精英科學家構成的組織，旨在給美國政府就軍事問題出謀劃策）。

由于喜愛社交，具有敏銳的直覺，他能預測一些即將出現的重要問題。幾十年以后，他預測的許多問題仍然是整個物理海洋學以及大部分地球物理學領域研究的焦點。他喜歡出海，精通數學，對統計學有深刻的理解，對海洋感興趣，所有這些都不止一次讓他走向成功，盡管一路走來，他也會出現一些錯誤。

曼可1917年生于奧地利，曾在紐約銀行工作，1939年他追隨女朋友來到加利福尼亞的拉荷亞。在拉荷亞，他初次接觸物理海洋學，更為幸運的是認識了后來成為他導師和朋友的、時任斯克利普斯海洋研究所所長的哈拉爾德·斯維德魯普（Harald Sverdrup）。

早期，他因跟隨斯維德魯普一起預測海浪的各種現象而出名。1942年11月，在盟軍入侵北非之前的幾個月，他們因擔心巨大的海浪會對盟軍的海灘登陸造成影響，共同研制出了海浪預測法，并首次成功地運用到盟軍進攻北非的戰役中。之后他們對海浪預測法又做了進一步的改進，為盟軍成功在諾曼底和太平洋登陸提供了幫助。

1950年，曼可首次發表了關于海洋大尺度環流的論文，這是他的幾篇極具想象力論文中的第一篇。他對斯維德魯普與物理海洋家亨利·斯托梅爾（Henry Stommel）完全不同的觀點進行了協調和整合，形成了一個風生海洋環流的基本理論。他與應用數學家喬治·卡麗爾（George Carrier）合作，將墨西哥灣流的洋流與更廣泛的數學流體動力學聯系起來。曼可的這些觀點極具影響力，目前仍是學界的研究重點。

與此同時，曼可把他的注意力轉向了地球物理學。他認為被天文學視為垃圾的研究領域——地球極移和地球自轉速率的變化——是整個地球科學領域的信息來源。他同戈登·麥克唐納（Gordon MacDonald）合作，共同撰寫了經典的教科書《地球的自轉》（1960年）。20世紀50年代，他是莫霍計劃（試圖鉆透地殼，獲取地幔樣本）的核心成員，但曼可從不隱藏該計劃失敗的事實，他認為當時沒有對該計劃給予足夠的重視。

在20世紀60年代和70年代間，他與來自英國的合作者大衛·卡特賴特（David Cartwright）重新開始了對潮汐的研究，這是理解海洋混合的重要環節。20世紀70年代，海洋學家開始關注溫度，因為溫度的變化是形成內波的因素。曼可和克里斯·加勒特（Chris Garrett）認為，跟地球表層風生海浪不同的是，這些內波沒有周期性的風暴和平靜時刻，也沒有明顯的傳播方向。加勒特-曼可（GM）內波頻譜把大量的神秘運動整合在一個相對簡單的框架中，隨后就迎來了理論和全球觀察的繁盛時期。

曼可參與軍事活動長達70年。他具備解決實際問題的能力，可以把海洋深奧的理論和該領域研究人員的關注點結合起來。他是戰后最早由美國海軍研究局（ONR）資助的專業學者之一，他與ONR的合作仍然是關于表面波的研究，4年前簽署合作合同時他97歲。作為JASON的活躍成員，他憑借對海洋活動的深刻見解，對核武器和雷達領域精英們提出的防衛建議進行完善補充，從而幫助美國海軍解決實際問題。

從20世紀70年代中期開始，他致力于研究水下的聲波傳導，由此引發了他的諸多興趣:海浪、潛艇探測、海洋分層法、時間序列分析以及新儀器在海洋研究中的應用。

作為一名世界旅行家及長期游客，沃爾特是一個將科學與人格魅力相互交融的典范。他訓練了許多有能力的合作者。目前被稱為海洋聲波斷層成像法的技術或許是一個超前的理念，很有可能這種大面積范圍測量溫度和潮流的技術，將被證明具有革命性的意義，就像曼可的其他理念一樣。