जेम्स हेनरी कॉफिन: हवा के मानचित्रकार

मैसाचुसेट्स के एक खेत में पले-बढ़े एक अनाथ, जिसने खुद को आकाश पढ़ना सिखाया, ने अंततः वह तैयार किया जिसे स्मिथसोनियन के संस्थापक सचिव ने ज्ञान के लिए शायद सबसे महत्वपूर्ण योगदान कहा, जिसे उनके संस्थान ने प्रायोजित किया था। जेम्स हेनरी कॉफिन ने अपनी प्रयोगशाला के लिए कभी कक्षा नहीं छोड़ी; उन्होंने अपने जीवन की खोज को हजारों अन्य लोगों के वर्षामापी और पवन फलकों से बनाया, जिन्हें धैर्यपूर्वक डाक द्वारा एकत्र किया गया था।

अनाथ बचपन से एमहर्स्ट तक

कॉफिन का जन्म 6 सितंबर 1806 को विलियम्सबर्ग, मैसाचुसेट्स में हुआ था, जो नंटकेट के पहले अंग्रेजी मालिक ट्रिस्ट्रम कॉफिन के वंशज थे। कम उम्र में अनाथ होने के बाद, उनका पालन-पोषण उनके चाचा, रेवरेंड मूसा हैलॉक ने किया, जो एक ग्रामीण पादरी थे, जिन्हें होनहार लड़कों को कॉलेज के लिए तैयार करने के लिए जाना जाता था। यह व्यवस्था काम कर गई: कॉफिन ने एमहर्स्ट कॉलेज में प्रवेश लिया और 1828 में स्नातक हुए, फिर अगला दशक उन्होंने वह किया जो 19वीं सदी की शुरुआत में न्यू इंग्लैंड में बिना निजी आय वाला गणितीय रूप से सक्षम युवक करता था - उन्होंने पढ़ाया, स्कूलों और छोटे कॉलेजों के बीच घूमते हुए एक स्थायी पद और काम करने के लिए एक वास्तविक समस्या की तलाश की।

पहाड़ पर हवा को मापना

उन्हें एक ही बार में दोनों मिल गए। 1838 में कॉफिन ने व्यवस्थित मौसम संबंधी अवलोकन शुरू किया, और विलियम्स कॉलेज (1840-1843) में अपने वर्षों के दौरान उन्होंने मैसाचुसेट्स की सबसे ऊंची चोटी माउंट ग्रेलोक के शिखर पर स्व-पंजीकरण पवन-मापने वाले उपकरण स्थापित किए - शुरुआती मौसम विज्ञान में एक बुनियादी समस्या का एक व्यावहारिक समाधान: जमीन के स्तर पर उपकरण, पेड़ों और इमारतों द्वारा आश्रय, स्थानीय भंवरों को रिकॉर्ड करते थे, न कि वायुमंडल के वास्तविक परिसंचरण को। कॉफिन को साफ हवा और खुले जोखिम की आवश्यकता थी, और एक पहाड़ की चोटी ने उन्हें दोनों दिए। 1846 में वे ईस्टन, पेंसिल्वेनिया में लाफायेट कॉलेज में गणित और प्राकृतिक दर्शन के प्रोफेसर के रूप में स्थायी रूप से बस गए, एक कुर्सी जिसे उन्होंने अपनी मृत्यु तक संभाला, बाद में कॉलेज के बोर्ड ऑफ ट्रस्टीज़ के कोषाध्यक्ष के रूप में भी काम किया।

स्मिथसोनियन के साथ एक अवैतनिक साझेदारी

जिस वर्ष वे लाफायेट पहुंचे, उसी वर्ष कॉफिन ने नव-स्थापित स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के साथ दशकों तक चलने वाला, अनिवार्य रूप से अवैतनिक सहयोग शुरू किया, जो तब अमेरिका का पहला राष्ट्रीय स्वयंसेवक मौसम पर्यवेक्षकों का नेटवर्क इकट्ठा कर रहा था। कॉफिन ने कच्चे अवलोकनों को इकट्ठा करने, जांचने और कम करने का गैर-ग्लैमरस, अपरिहार्य काम संभाला - एक कम्प्यूटेशनल कार्य, शब्द के 19वीं सदी के अर्थ में "कंप्यूटर", जिसे छात्रों और विशेष रूप से अंकगणित करने के लिए विशेष रूप से किराए पर ली गई महिलाओं की मदद से किया गया था। सहयोगियों ने बाद में "सटीकता के लिए उनके ईमानदार सम्मान और सत्य के प्रति उनकी भक्ति" की प्रशंसा की, और निष्कर्ष को अतिरंजित करने के बजाय उनके डेटा द्वारा दिखाए जा सकने वाले की सीमाओं को स्वीकार करने की उनकी तत्परता को अलग किया, एक आदत जो उस युग के लोकप्रिय विज्ञान में सार्वभौमिक नहीं थी।

उत्तरी गोलार्ध की हवाएं

उस धैर्यपूर्ण संचय ने कॉफिन का ऐतिहासिक अध्ययन तैयार किया, जिसे अमेरिकन एसोसिएशन फॉर द एडवांसमेंट ऑफ साइंस द्वारा कमीशन किया गया था: उत्तरी गोलार्ध की हवाएं (1854), जिसे लगभग 600 भूमि स्टेशनों के रिकॉर्ड और समुद्र में बिखरे हुए जहाज अवलोकनों से बनाया गया था। डेटा के इस द्रव्यमान से कॉफिन ने उत्तरी गोलार्ध के चारों ओर घूमने वाली तीन अलग-अलग पवन बेल्टों की पहचान की - व्यापारिक हवाएं, मध्य अक्षांशों की प्रचलित पश्चिमी हवाएं, और ध्रुवीय पूर्वी हवाएं - जिसने ग्रह के बड़े पैमाने पर वायुमंडलीय परिसंचरण की पहली अनुभवजन्य रूप से आधारित तस्वीर दी। उन्होंने मानसून के उलटफेर को भूमि और महासागर के बीच विभेदक हीटिंग के परिणाम के रूप में समझाया और, अमेरिकी मौसम विज्ञानी विलियम फेरेल के साथ काम करते हुए, जिसे अब बुयस बैलट के नियम के रूप में जाना जाता है, उसे स्थापित करने में मदद की, जो हवा की दिशा को कम दबाव की स्थिति से जोड़ने वाला अनुभवजन्य नियम है। अमेरिकी राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन बाद में इस उत्तरी गोलार्ध अध्ययन को मौसम विज्ञान के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक के रूप में अलग करेगा; इसने ब्रिटिश बोर्ड ऑफ ट्रेड द्वारा बाद में महासागरीय शिपिंग के मार्गदर्शन के लिए जारी किए गए पवन चार्ट को भी आकार दिया।

एक अधूरे मानचित्र के खिलाफ दौड़

कॉफिन ने अपने अंतिम वर्ष उसी पद्धति को पूरी दुनिया तक विस्तारित करने की कोशिश में बिताए, अपने स्टेशन की संख्या को लगभग पांच गुना बढ़ाकर, हर बसे हुए महाद्वीप पर 3,223 अवलोकन बिंदुओं तक कर दिया, एक किताब के लिए जिसे दुनिया की हवाएं कहा जाना था। वे इसे पूरा करने के लिए जीवित नहीं रहे। 6 फरवरी 1873 को लाफायेट कॉलेज में 66 वर्ष की आयु में उनका निधन हो गया, वे अभी भी बोर्ड के कोषाध्यक्ष थे और अभी भी अपने उपकरणों पर थे। पांडुलिपि को उनके नोट्स से पूरा किया गया और 1875 में स्मिथसोनियन द्वारा मरणोपरांत प्रकाशित किया गया, जिसमें रूसी जलवायु विज्ञानी अलेक्जेंडर वोइकोफ द्वारा अतिरिक्त विश्लेषण का योगदान दिया गया - एक उपयुक्त सहयोगी, क्योंकि कॉफिन का वैश्विक डेटा यूरोप और अमेरिका दोनों में तुलनात्मक जलवायु विज्ञान के उभरते विज्ञान के बहुत कुछ को बोने के लिए आगे बढ़ेगा।

जेम्स को जीनियस क्यों कहा जाता है

शब्द के लिए कॉफिन का दावा सैद्धांतिक अंतर्दृष्टि की चमक पर नहीं, बल्कि कुछ दुर्लभ और बनाए रखने में कठिन पर टिका है: सटीक, गैर-ग्लैमरस संश्लेषण के दशक, इसके लिए बिना किसी संस्थागत वेतन के किए गए, जिसने बिखरी हुई स्थानीय मौसम डायरियों को इस बात के पहले वास्तविक मानचित्र में बदल दिया कि वायुमंडल पृथ्वी के चारों ओर कैसे चलता है। प्रदर्शन पर विशिष्ट संज्ञानात्मक कौशल बड़े पैमाने पर पैटर्न-खोज था - एक ही समय में हजारों शोर, असंगत स्टेशन रीडिंग को दिमाग में रखने और उनसे कुछ स्थायी भौतिक नियमितताओं (तीन पवन बेल्ट, एक मानसून तंत्र, एक दबाव-पवन कानून) को निकालने की क्षमता जिसे बाद में, बेहतर-उपकरण वाले विज्ञान ने पुष्टि की, न कि उलट दिया। स्मिथसोनियन के संस्थापक सचिव जोसेफ हेनरी, जो कोई आकस्मिक चापलूस नहीं थे, ने परिणामी कार्य को शायद ज्ञान के लिए सबसे महत्वपूर्ण योगदान कहा जो संस्थान ने उत्पादित किया था, जो कि एक 19वीं सदी का अमेरिकी वैज्ञानिक अपने स्वयं के वित्तपोषकों से प्राप्त कर सकता है। ईमानदार प्रति-मामला समान रूप से स्पष्ट है: कॉफिन एक सिद्धांतवादी नहीं थे। उन्होंने फेरेल और बाद के गतिशीलतावादियों की तरह पहले सिद्धांतों से वायुमंडलीय परिसंचरण के भौतिकी को प्राप्त नहीं किया; वे एक अत्यंत अनुशासित अनुभववादी और डेटा प्रबंधक थे, और उनकी प्रतिभा, यदि शब्द फिट बैठता है, तो एक महान भौतिक विज्ञानी की तुलना में एक महान मानचित्रकार के करीब है - व्यक्तिगत रूप से अविश्वसनीय मापों के कोहरे में सही आकार देखने की क्षमता, और तब तक इकट्ठा करने का धैर्य जब तक कि आकार निर्विवाद न हो जाए।

विरासत

कॉफिन की गोलार्ध पवन परिसंचरण की तीन-बेल्ट तस्वीर बाद के मौसम विज्ञान और समुद्र विज्ञान के लिए एक मानक संदर्भ बिंदु बन गई, और बड़े, सावधानीपूर्वक ऑडिट किए गए अवलोकन नेटवर्क पर उनका जोर - अलग-थलग उपकरण रीडिंग के बजाय - डेटा-संचालित तरीकों की प्रत्याशा करता है जो अब जलवायु विज्ञान को परिभाषित करते हैं। पेंसिल्वेनिया के एक छोटे से कॉलेज में एक गणित के प्रोफेसर, जो मुख्य रूप से एक महाद्वीप में बिखरे हुए स्वयंसेवक पर्यवेक्षकों के साथ डाक द्वारा काम कर रहे थे, ने हवा का मानचित्रण किया था।