Vilhelm Bjerknes

Vilhelm Friman Koren Bjerknes (født 14. mars 1862 i Christiania, død 9. april 1951 samme sted) var en norsk fysiker og en opphavsmann til moderne værvarsling. I Norge grunnla han Bergensskolen innen meteorologi som var verdensledende i utviklingene av moderne værvarsling som kombinerer empiriske observasjoner med teoretiske beregninger for værprognoser.

Tidlig karriere 
Bjerknes fikk tidlig interesse for fluiddynamikk, han var assistent for sin far Carl Anton Bjerknes i hans matematiske forskning. I 1890 ble han assistent for Heinrich Hertz i Bonn og gav viktige bidrag til Hertz' arbeid om elektromagnetisk resonans.

I 1893 kom han til Stockholms högskola som lektor i matematikk. To år senere ble han professor i anvendt mekanikk og matematisk fysikk samme sted. Her kom han fram til fundamentale sammenhenger mellom fluiddynamikk og termodynamikk. Hans sirkulasjonsteorem generaliserer teoremer framsatt av Helmholtz (1858) og Kelvin (1867), om virvlingens bevarelse i ideelle væsker, til et teorem om dannelse av virvling i ikke-homogene væsker. Med dette teoremet innså Vilhelm Bjerknes at han hadde et fullstendig hydrodynamisk og termodynamisk likningssett for å beskrive bevegelse i ikke-homogene væsker. Oppmuntret av svenske kolleger som kjemikeren Svante Arrhenius og oseanografen Otto Pettersson, begynte han arbeidet med å anvende teorien på atmosfæren og havets bevegelse. 

I 1904 fikk han publisert artikkelen Das Problem der Wettervorhersage, betrachtet vom Standpunkte der Mechanik und der Physik («Værvarslingsproblemet sett fra mekanikkens og fysikkens ståsted») i et tyskspråklig meteorologisk tidsskrift. Dette var den første analyse av værvarsling som vitenskapelig problem. Han hevdet at varslingen av været kunne betraktes som et initialverdiproblem i matematisk fysikk, og beregnes ved numerisk eller grafisk integrasjon over et sett av ligninger.

Bjerknes formulerte med denne innledningen hva som kan kalles Bjerknes’ lov om værvarsling som uttrykker grunnlaget for alle metoder for varsling av været. 

I 1905 holdt han en forelesning ved The Carnegie Institution of Washington om problemet med å forutsi været. Han delte problemet i to:
 Diagnoseproblemet: Sammenfatning av observasjoner til et mest mulig fullstendig bilde av atmosfærens tilstand ved ett tidspunkt.
 Prognoseproblemet: Ved hjelp av fysikkens lover å beregne luftmassenes nye posisjon og fysiske tilstand en kort tid framover. De neste 35 årene fikk Bjerknes bidrag fra Carnegie Institution for å anvende teoriene sine på meteorologi og oseanografi, nok til å lønne to eller tre assistenter.

I 1907 kom Bjerknes tilbake til universitetet i Kristiania før han i 1912 ble kalt til professor ved universitetet i Leipzig og direktør for det nyopprettede Leipzig Geophysikalisches Institut. I Leipzig hadde han blant annet Harald Ulrik Sverdrup som student.

Geofysisk institutt i Bergen 
I 1917 kom han tilbake til Norge, for å lede det spesielt opprettede Geofysisk institutt ved Bergens Museum (nå del av Universitetet i Bergen), der han ble kalt til professorstillingen.

Med assistentene Halvor Solberg og sønnen Jakob etablerte han derfra et nettverk av værobservasjonsstasjoner i skjærgården, og sammen utviklet de en teori om polarfronter. Frontbegrepet var inspirert av de samtidige krigshandlingene. Lavtrykkene som ble observert, forklarte Bjerknes som bølger langs soner med skarpe temperaturskiller.

Jakob Bjerknes fremla i 1919 sin syklonmodell der han ga navnet polarfronten til skillet mellom de kalde, polare luftmassene og de varme luftmassene fra subtropiske områder. 

I 1921 fikk Bjerknes publisert boka On the Dynamics of the Circular Vortex with Applications to the Atmosphere and to Atmospheric Vortex and Wave Motion, et standardverk om værets struktur og utvikling på stor skala i form av høytrykk og lavtrykk.

Bergensskolen som han innstiftet har vært grunnleggende for moderne numerisk værvarsling.

Fra 1926 til sin avgang i 1932 var han professor ved universitetet i Oslo. Han ble utnevnt til statsstipendiat i 1949.

Familie 
Vilhelm Bjerknes var sønn av matematikeren og fysikeren Carl Anton Bjerknes (1825–1903) og Aletta Vilhelmine Dorothea Koren (1837–1923). Han ble gift 4. juli 1893 med Sofie Honoria Bonnevie (f. 28. august 1864, død 15. april 1928) som var datter av Jacob Aall Bonnevie og søster av Kristine Bonnevie. De ble foreldre til meteorologen Jacob Aall Bonnevie Bjerknes (1897–1975) og tvillingene legen Wilhelm Frimann Koren Bjerknes (1901–1940) og arkitekten Kristian Bonnevie Bjerknes (1901–1981).

Æresbevisninger 
Bjerknes ble utnevnt til æresdoktor ved Københavns Universitet i 1929.
 Han ble 12. desember 1938 tildelt storkors av St. Olavs Orden for «vitenskapelige fortjenester».

Han mottok også Gunnerusmedaljen fra Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab.

Bjerknes mottok i tillegg den nederlandske Buys Ballotmedaljen i 1933.

Bjerknes har fått oppkalt et krater etter seg på Månen, og et krater på planeten Mars.

I forbindelse med 100-årsdagen for Bjerknes' fødsel ble han hedret ved at Postverket gav ut to jubileumsfrimerker i valørene 45 og 150 øre den 14. mars 1962. I 2003 opprettet Norges forskningsråd Bjerknes senter for klimaforskning i Bergen.

Realfagsbiblioteket ved Universitetet i Oslo holder til i Vilhelm Bjerknes' hus på Blindern.

Vilhelm Bjerknes er hedret med gatenavn i Bergen og i Stavanger.

Film 
Vitenskap i motvind – NRK Fjernsynet, 1983.

Referanser

Eksterne lenker 
 
 Bergensskolen i meteorologi. Nettutstilling fra Arkivverket
 
 
 Engelsk oversettelse av Bjerknes' banebrytende artikkel fra 1904 fra Meteorologische Zeitschrift, Vol. 18, No. 6, 2009
 Artikler i Aftenposten 1904 i nyere avskrift av Sigbjørn Grønås
 Portrettmaleri av Bjerknes, eies av Geofysisk institutt, malt av Rolf Groven

Norske fysikkprofessorer
Professorer ved Universitetet i Bergen
Professorer ved Universitetet i Oslo
Statsstipendiater
Medlemmer av Royal Society
Medlemmer av Kungliga Vetenskapsakademien
Medlemmer av Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab
St. Olavs Orden
Æresdoktorer ved Københavns Universitet
Gunnerusmedaljen
Norske meteorologer
Vitenskapelig ansatte ved Stockholms universitet
Personer begravet på Vår Frelsers gravlund
Personer fra Oslo