И.А. Кибель – выпускник нашей школы, основоположник советской школы динамической метеорологии

Исследовательская работа по теме:

«И.А. Кибель – выпускник нашей школы, основоположник советской школы динамической метеорологии»

Автор:
Головина Анастасия Владиславовна
учащаяся 9 «В» класса
Муниципального общеобразовательного
учреждения «средней общеобразовательной
школы № 67 им. О.И. Янковского»
г. Саратова
Научный руководитель:
Головина Елена Анатольевна
учитель географии
Муниципального общеобразовательного
учреждения «средней общеобразовательной
школы №67 им.О.И. Янковского»
г. Саратова

Саратов
2015г.

Содержание

1. Введение

2. Основная часть

а) Биография И.А. Кибеля
б) «Дорога Жизни»

3. Практическая часть
а) Социологический порос
б) Посещение кафедры метеорологии СГУ им. Чернышевского г.Саратов

4. Заключение

5. Мои предложения

6. Список литературы

Введение

Готовясь к празднику, ко дню рождения моей школы, я начала углубленно изучать историю своей школы. И натолкнулась на малоизвестный факт. Оказалось, что выпускником нашей школы является основатель советской школы метеорологии – И.А. Кибель, внёсший огромный вклад в разработку и претворение в жизнь «Дороги жизни» блокадного Ленинграда.  Каждый день мы задаемся вопросами «Какая сегодня погода?», «холодно или жарко на улице?», при этом мы даже не задумываемся, кто придумал «эту погоду». Благодаря кому, ученые дают точный прогноз? Я заинтересовалась этой темой, и поэтому решила провести эту исследовательскую работу.

Цель моей работы:

Выяснить, какое место занимают научные разработки И. А. Кибеля для страны, какой вклад внёс учёный в науку в период Великой Отечественной войны. Узнать, что современные люди знают об этом ученом?

Задачи моей работы:

• собрать материал и изучить литературу по данной теме;
• провести теоретический анализ существующих источников информации;
• раскрыть масштаб научной деятельности учёного;
• посетить кафедру метеорологии СГУ им. Чернышевского г.Саратова;
• опросить учеников, родителей, учителей и жителей моего города;
• опираясь на факты, сделать выводы;
• разработать проекты;
• выступить на открытом уроке географии.

Биография И.А. Кибеля

Кибель Илья Афанасьевич (1904, Саратов – 1970, Москва) - математик, специалист в области гидромеханики и метеорологии;  член-корреспондент АН СССР (1943)

 Илья Афанасьевич Кибель родился 6 (19) октября 1904 г. в Саратове в семье земского врача. В 1921 г. окончил школу второй ступени в Саратове и поступил на физико-математический факультет Саратовского университета.

В 1925 г. окончил университет по специальности «математика», защитив дипломную работу на тему «Малые колебания сплошной среды».

В том же 1925 г. переехал в Ленинград, где был зачислен в аспирантуру при Главной геофизической обсерватории Наркомата просвещения РСФСР к профессору А.А. Фридману (1888 – 1925).

В 1929 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Условия динамической возможности движения сжимаемой жидкости с заданным притоком энергии».

По окончании аспирантуры работал сначала старшим специалистом, а затем начальником Отдела динамической метеорологии Главной геофизической обсерватории в Ленинграде (1929 – 1943). В эти же годы (1929 – 1941) читал лекции по аэродинамике в Ленинградском государственном университете, сначала в качестве доцента, а с 1932 г. – профессора аэродинамики. Одновременно читал курсы лекций в Политехническом и Педагогическом институтах Ленинграда.

С 1935 г. – доктор физико-математических наук.

В 1941 г. с началом войны вместе с сотрудниками Обсерватории был эвакуирован в Свердловск. В 1943 г. возглавляемый им Отдел динамической метеорологии был переведен в Москву в Центральный институт прогнозов Главного управления Гидрометслужбы СССР, до 1958 г. И.А. Кибель оставался руководителем Отдела.

29 сентября 1943 г. избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению физико-математических наук.

В 1943– 1949 гг. работал по совместительству заведующим Отделом газовой динамики Института механики АН СССР (1943 – 1949).

В 1958‒1961 гг. заведовал Отделом динамической метеорологии в Институте прикладной геофизики АН СССР.

С 1961 г. и до конца жизни руководил Отделом краткосрочного прогноза погоды и мезометеорологии, находившимся первоначально в составе Объединенного метеорологического вычислительного центра АН СССР и Гидрометслужбы СССР (1961 – 1962), затем Вычислительного метеорологического центра Гидрометслужбы СССР (1962 – 1964), Мирового метеорологического центра (1964 – 1965), а с 1965 г. – Гидрометеорологического научно-исследовательского центра СССР (Гидрометцентр СССР).

И.А. Кибель состоял членом редколлегии журнала «Известия Академии наук СССР», серия «геофизическая» (1951 – 1959), серия «физика атмосферы и океана» (с 1964).

Основные научные труды И.А. Кибеля относятся к области гидродинамических краткосрочных прогнозов погоды, газовой динамики и теоретической мезометеорологии (локального прогноза погоды).

В 1940 г. он составил замкнутую упрощённую систему уравнений динамической метеорологии и первым предложил практический метод гидродинамического прогноза полей давления и температуры на срок около суток. 

В 1940-е – 1950-е гг. им был выполнен ряд работ по динамической метеорологии («Теория термической турбулентности»,1945), цикл работ, посвященных вопросам переваливания циклонов через горные хребты (1946), обтекания неровностей земной поверхности воздушным потоком (1947, 1955), теории локальных веществ.

И.А.Кибелем были проведены исследования, заложившие основы гидротермодинамической теории климата. К ним относятся работы о среднегодовом распределении температуры в атмосфере, о трансформации воздушных масс, о влагообороте в земной атмосфере и др.

С начала 1950-х гг. коллектив метеорологов под руководством И.А.Кибеля вел большую работу по дальнейшему развитию гидродинамической теории краткосрочного прогноза и использованию новой вычислительной техники в деле практического применения ее для целей прогнозирования погоды в СССР.

В 1957 г. вышла в свет оригинальная монография И.А. Кибеля «Введение в гидродинамические методы краткосрочного прогноза погоды», в которой, наряду с обобщением достижений советских и зарубежных метеорологов в области численных методов прогноза, излагались новые результаты исследований самого автора.

 Несколько изданий выдержали оригинальные курсы, составленные И.А.Кибелем в соавторстве с Н.Е. Кочиным и др. – «Динамическая метеорология» и «Теоретическая гидромеханика».

 Наибольший вклад в науку был сделан И.А. Кибелем в области приложения теории сжимаемой жидкости к процессам динамики атмосферы и динамической метеорологии. Разработанная им теория была увязана с главнейшей задачей синоптической метеорологии – прогнозированием погоды.

Награждён орденом Ленина (1953), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1943, 1945), Государственной премией СССР (1941), премией имени А.А. Фридмана (1972).

 Илья Афанасьевич Кибель умер 5 сентября 1970 г. в Москве, похоронен на Новодевичьем кладбище.

Мало кто знает, что в 1941–1942 годах для расчёта давления на лёд при прокладке Дороги жизни в осаждённый Ленинград по Ладожскому озеру были применены методы, предложенные Кибелем.

«Дорога жизни»

8 сентября 1941 года после захвата немецко-фашистскими войсками города Шлиссельбурга Ленинград оказался отрезанным от страны. Началась его блокада. В этот же день начальника Гидрометеорологической службы Балтийского флота подполковника Г.Д. Селезнева вызвали в Смольный к члену Военного Совета Ленинградского фронта секретарю ЦК ВКП(б), секретарю Ленинградского обкома и горкома партии Андрею Александровичу Жданову. В Смольный вместе с Селезневым поехал и я. А.А. Жданов интересовался особенностями ледового режима Ладоги, задавал вопросы о том, как лучше организовать перевозки в периоды между ледоставами. Однако, как ни полны были сведения о Ладоге, сейчас потребовалась информация иного характера. Нужны были надежные данные о прочности и устойчивости ледяного покрова, его способности выдерживать большие нагрузки. Полмесяца напряженной работы ушло на то, чтобы собрать все тогда известные сведения. И вот 24 сентября были представлены материалы в виде карт и текста на 34 листах. Затем доложили об ожидаемом характере замерзания и продолжительности сохранения ледяного покрова.

В этот день фактически и родился проект ладожской "Дороги жизни". Конечно, все понимали, что собранных данных недостаточно для решения всех проблем, которые будут возникать в необычных и опаснейших ситуациях эксплуатации ледовых дорог. Как с наименьшим риском для людей и техники создавать и пользоваться такими дорогами? Как при этом выполнить главную задачу, поставленную суровыми обстоятельствами блокады и диктовавшую необходимость перевозить в город как можно больше продовольствия, боеприпасов и других жизненно необходимых грузов и эвакуировать из города сотни тысяч людей?

 Предстояла еще большая и очень трудная работа, но ясно было, что надо сейчас же, без промедления, которое действительно было бы смерти подобно, сооружать ледовые трассы и одновременно пытаться получать ответы на возникающие вопросы. К выяснению состояния льда по маршрутам намеченных трасс приступили 12 ноября. Каждый шаг разведчиков был шагом в неизвестность. Там, где пружинистая ледяная корка прогибалась под ногами смельчаков и трещала, приходилось ложиться и ползти.

На рассвете 17 ноября моряки-гидрографы во главе с Е.П. Чуровым закончили прокладку трассы Кокорево - Кобона. Почти одновременно, независимо от моряков, разведку этой трассы осуществили и бойцы 88-го отдельного мостостроительного батальона под командованием Л.Н. Соколова. Тогда же гидрографы Н.П. Клюев и А.В. Гагарин ввели в строй ледовые коммуникации между Кронштадтом и обоими берегами залива. И вот 20 ноября 1941 года по Ладожской дороге прошел первый конный обоз, а через день - первая автоколонна.

Отличительная особенность экспериментальных работ того времени состояла в том, что они проводились в естественных условиях и на действующих трассах, а не на лабораторных образцах льда, как это делается обычно. И главное: экспериментальные материалы и выводы из них немедленно поступали для использования в практической деятельности частей Балтийского флота и Ладожской военной флотилии, которые обслуживали ледовые коммуникации.

Во время проводок по ледовым трассам автоколонн с воинской техникой наблюдались неизвестные ранее науке волнообразные колебания ледяного покрова. Необходимо было поставить специальные эксперименты. Военный Совет фронта выделил для этого несколько танков. Учёные раскрыли сущность этого явления. Оказалось, что причина обнаруженных колебаний - образующаяся подо льдом гидравлическая волна, которая распространяется с некоторой постоянной для данного льда и водоема скоростью. Если скорость движения нагрузки меньше скорости распространения вызванной ею волны, то она опережает нагрузку, если больше - нагрузка опережает волну. Когда скорость движения нагрузки совпадает со скоростью волны - критический случай, - наступают резонансные явления, которые могут привести к пролому льда.

Проведенные эксперименты позволили получить надежные критерии для выбора скорости следования автоколонн и одиночных грузов, а также устанавливать дистанции между машинами на трассах с напряженным движением. Больше всего неприятностей доставляли трещины. Плохо, когда колеса автомобиля пробьют лед у трещины и застрянут. Беда, если выколотые льды приподнимутся и разойдутся. Машина скатится - нырнет в воду, а "выколотки", возвращаясь в прежнее положение, накроют ее, словно надгробием. По существу, срок эксплуатации каждого полотна дороги определялся именно интенсивностью развития трещин.

Тогда удалось также количественно оценить влияние резких изменений температуры воздуха и колебаний уровня подледной воды на несущую способность ледовых трасс. И в этом была огромная заслуга Кибеля. Результаты этих работ представляют большую научную и практическую ценность. В них впервые был открыт ряд новых явлений и подробно изучены механические свойства ледяного покрова. Указанные работы позволили повысить продолжительность действия ледовых коммуникаций, увеличить общее число пропускаемых грузов при одновременном уменьшении аварийности. Они впервые дали возможность решать вопросы, связанные с выносом на лед зимней обороны и зенитной артиллерии. Начиная с зимы 1943 г. все перевозки по льду на КБФ осуществлялись по официально утвержденным командованием флота нормативам, являвшимся практическими выводами из указанных исследований.

В январе 1943 года фронтовые инженеры под руководством А.И. Иванова обеспечили безаварийную массовую переправу танков по непрочному льду реки Невы. Они организовали непрерывное наблюдение за развитием явления усталости льда, замеряя возникающие в нем прогибы после прохода каждого танка. Танки оказали огромную поддержку воинам 136-й дивизии генерала Н.П. Симоняка, которая, ломая яростное сопротивление врага, вышла на соединение с войсками Волховского фронта.

В ночь с 18 на 19 января блокада Ленинграда была прорвана!

В первую зиму осады, 1941 - 1942 годы, ледовая трасса существовала 150 дней - с 22 ноября по 24 апреля. За это время, по официальным данным, в город привезли 361 тысячу тонн грузов, для наглядности - более 6 тысяч товарных вагонов. В основном продовольствие, топливо и сырье для заводов. Значит, в среднем за сутки в Ленинград по льду Ладожского озера доставляли по 2400 тонн жизненно необходимых городу. Ведь своих запасов там практически не было - Ленинград жил только за счет непрерывного ежедневного снабжения с Большой земли.

 На ледовой трассе в основном работали знаменитые полуторки - ГАЗ-АА. С грузоподъемностью, как понятно из прозвища, всего полторы тонны. Плюс полтонны можно было нагрузить на подцепленные сзади сани-волокуши. Итого: две тонны за рейс. Получается, что озеро должны были ежесуточно пересекать (не забудьте, туда и обратно) 1200 машин! Не много ли для трассы, проложенной по льду озера? И это при том, что  первое время машины ходили только по ночам, опасаясь немецкой авиации,  в конце осени 41-го и весной 42-го по тонкому льду машины нагружали не полностью - рейсов нужно было делать больше;

Трасса постоянно менялась. Одни участки закрывали на недели и месяцы, укатывая в это время другие. Тракторы, разгребая торосы, расчищали новые трассы. За состоянием уже существующих участков дорог следили тысячи людей, которым приходилось жить прямо на льду. Они ставили вешки в опасных местах, строили деревянные настилы, заливали трещины. Всего же на обслуживании и эксплуатации «ледовой дороги» работали около 300 тысяч человек.. И в реальности подвиг их гораздо внушительнее, чем можно представить по нескольким строчкам школьных учебников.

Практическая часть. Социологический опрос.

Изучая материал по данной теме, мне стало интересно узнать, что же ученики моей школы, их родители и просто жители нашего города знают о И.А. Кибеле. Поэтому я решила провести социологический опрос. Работу по опросу я разделила на три части.

1. Опрос учеников (7-11 классы). 420 человек.
2. Опрос родителей (на родительских собраниях). 124 человека.
3. Опрос жителей на улице. 183 человека.

Опрос состоял из трех вопрос.

1. Как Вы думаете, кто такой И.А. Кибель?
2. Большой ли вклад он внес в нашу жизнь?
3. Хотели бы Вы узнать о нем?

Результаты я представила в виде диаграмм (Приложение 2).

Оказалось, что больше половины опрашиваемых не знают, что И.А. Кибель является основоположником советской школы метеорологии. И он напрямую связан с такой наукой как география, физика и математика.

Мною было установлено, что почти 4/5 опрашиваемых думают, что наука могла бы обойтись и без И.А. Кибеля.

Но мне бы хотелось отметить, что несмотря на отсутствие знаний об этой ученом, люди хотят познакомиться с его жизнью и трудами, что меня сильно порадовало. И именно поэтому в будущем я бы хотела организовать различные проекты, связанные с И.А. Кибелем.

Посещение кафедры метеорологии СГУ им.Чернышевского г.Саратова.

Изучая биографию Ильи Афанасьевича, я узнала, что он учился в Саратовского Государственном Университете. Поэтому, предварительно позвонив на кафедру метеорологии, я со своим научным руководителем посетила ее. Там мне рассказали, что действительно И.А. Кибель учился в СГУ на физико- математическом факультете. И, честно говоря, они удивились, что мы пришли к ним, а не на физико – математический факультет. Тогда мы рассказали о заслугах И.А. Кибеле, о том, что благодаря ему сейчас мы знаем погоду. Оказалось, что даже на этой кафедре не знали об этом, более того нас удивило, что портрета этого ученого не висит. К сожалению, мы были разочарованы.

Заключение

Член-корреспондент Академии наук СССР Илья Афанасьевич (Эфраимович) Кибель был выдающимся ученым, внесшим большой вклад в механику и геофизику. Круг его исследований весьма широк – здесь и теоретическая гидромеханика, и динамическая метеорология, и математические модели климата и общей циркуляции атмосферы и океана. Но главным делом его жизни стало создание принципиально новых методов прогноза погоды, основанных на решении уравнений гидродинамики и термодинамики, того, что ныне называется численными методами прогноза погоды.

По результатам своих исследований мне бы хотелось отметить, что многие не знают, кто такой И.А. Кибель. Даже на кафедре метеорологии не видят в нем большого успеха. На этой кафедре даже не висит его портрета. В своей школе ученики не знают о известном выпускнике, о И.А. Кибеле. Поэтому, я считаю нужным в кратчайшие сроки создать специальные уголки в кабинетах физики или географии, в которых будет информация по этому ученому, организовывать утренние программы по радио, в которых будет рассказываться прогноз погода на сегодняшний день и упоминаться, что погоду мы научились определять именно благодаря И.А. Кибелю. А по результату своего соц. Опроса, могу сказать, что ученики и горожане хоть и не знают об этом ученом, но имеют желание познакомиться с ним. Поэтому я думаю, что нужно обязательно организовывать специальные выступления или вечера, на которых будут рассказывать о известных выпускниках нашей школы, при том особое внимание уделить И.А. Кибелю.

Безусловно, я горжусь тем, что учусь в той же школе, что и Кибель и считаю, что память о его вкладе в отечественную науку должна сохраниться не только в стенах родной школы!

Список литературы и используемых источников.

1. Базовский Б.Н., Шумилов Н.Д. Самое дорогое. Политиздат. М., 1982 г.
2. Казанский М.М. Гидрометеорологическое обеспечение КБФ в годы войны (в книге "Краснознаменный Балтийский флот в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.", Изд. "Наука", М., 1981 г.).
3. Ковальчук В.М. Ленинград и Большая Земля. Изд. "Наука". Л., 1975 г.
4. "На Дороге жизни". Сборник. Составитель П. Л. Богданов. Лениздат. 1975 г.
5. Павлюченко Ф.Ф., Редькин П.Л. Музей "Дорога жизни". Путеводитель. Л., 1981 г.
6. http://museum.meteorf.ru/events/kibel/kibel.html
7. http://www.isaran.ru/
8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибель,_Илья_Афанасьевич
9. http://www.rusmechanics.ru/9/memory_kibel.html
10. http://enc-dic.com/word/k/Kibel-ilja-afanasevich-38562.html
11. http://7iskusstv.com/2014/Nomer11/Mashkovich1.php
12. http://litbook.ru/article/7382/

приложение