- En beskjeden mann med et fremragende talent. Det skrev tidsskriftet til den internasjonale meteorologorganisasjonen WMO da Eliassen ble tildelt Balzan-prisen på 2,6 millioner kroner for et drøyt år siden. Eliassen er den første internasjonale værforsker som har fått denne prestisjetunge utmerkelsen. Hans navn er fremfor alt knyttet til det som kalles numerisk meteorologi, et fagfelt store datamaskiner for lengst har gjort til det mest sentrale innenfor moderne værvarsling.

Selv tror Eliassen han tilhører en utdøende rase: en forsker som har fått være med helt fra begynnelsen. 15 år etter at han gikk av med pensjon tar professor emeritusen ved Universitetet i Oslo fortsatt ukentlig turen fra Bekkestua og opp til Institutt for geofysikk på Blindern. Han har hatt sine runder med isjias og angina, og klager over at ikke alle ord kommer like lett som før. Men det kan ikke merkes i en samtale.

Eliassen er en på alle måter oppegående fagmann som har stor glede av å følge utviklingen i sitt fag. Han er også en dyktig pedagog som er i stand til å forklare kompliserte fenomener greit og systematisk.

- Jeg hadde aldri trodd at meteorologien ville nå så langt som i dag, avslører Eliassen hjemme i stuen en nesten vårlig februardag.

- En hel uke fram i tid er værvarslingen nå i stand til å presentere varsler som er meget gode. Men å varsle været flere måneder fremover tror jeg neppe noen gang lar seg gjøre. Kaosteori forklarer hvorfor: Helt minimale feil vil velte så langsiktige beregninger, og slike feil er det mange av så lenge vi ikke eksakt kjenner værets begynnelsesstadium, og så lenge vi ikke har værstasjoner plassert nær sagt overalt i verden.

En tilfeldighet

Arnt Eliassen er født og oppvokst på Majorstuen. Derfra var ikke veien lang over jordene på Marienlyst og opp til det nye universitetsanlegget på Blindern. Med S i matematikk til artium og dårlige språk- og historiekarakterer var det ikke vanskelig å velge et realfagstudium.

Etter at han i 1938 hadde gjort seg ferdig med tre bifag, ville Eliassen forsøke seg på astrofysikk hovedfag. Han fikk et lite kontor, og en tilfeldighet ville at Vilhelm Bjerknes, grunnleggeren av polarfrontmeteorologien, og hans assistent Einar Høiland hadde sine kontorer like i nærheten. Kontakten med de to vakte Eliassens interesse for meteorologi. Da det ble utlyst et tre måneders kurs i værvarsling, meldte Eliassen seg på. Ved kursslutt fikk deltakerne tilbud om å praktisere som værvarslingsaspiranter. Slik havnet Arnt Eliassen ved værvarslingen i Tromsø sommeren 1939.

Da krigen var slutt befant Eliassen seg som værvarslingsmeteorolog ved Meteorologisk institutt i Oslo. Arbeidet hans bestod i stor grad av å kartlegge topografien på forskjellige såkalte isobarflater, slik Vilhelm Bjerknes i 1910 hadde foreslått at det burde gjøres. Den samme metoden ble brukt av så vel britisk som amerikansk og sovjetisk værvarsling. Men Eliassen så at likningene som beskrev dynamikken, ikke var tilpasset denne metoden. Han stilte seg spørsmålet: Kanskje kan likningene skrives slik at de passer med isobaranalysen.

- Da jeg forsøkte, viste det seg å være ganske enkelt. Hvor enkelt, kom som en overraskelse også på opphavsmannen. Og det var først og fremst engelsken som voldte problemer da Eliassen førte i pennen sin doktoravhandling med tittelen “The quasi-static equations of motion with pressure as independent variable”. Den er senere blitt en klassiker, og studert av stadig nye kull meteorologer.

Tørkesommer

Sommeren 1947 var det tørke over store deler av Sør-Norge. Vannmagasiner gikk tomme og elektrisitetssituasjonen ble kritisk. Generaldirektør Fredrik Vogt ved Vassdragsvesenet ville gjerne vite, i tråd med datidens fremtidsoptimistiske ånd, om ikke Videnskaps-akademiet kunne være behjelpelig med å finne ut hvorvidt det var mulig å varsle nedbør lang tid fremover. Med forskningsrådsmidler ble det i 1950 samlet en gruppe forskere som kalte seg Institutt for vær- og klimaforskning, og med Einar Høiland som leder.

Deltakerne klarte aldri å gjøre noe med den norske tørkesommeren. Men prosjektet gav i flere år brød til en gruppe unge, entusiastiske forskere som siden har satt mange og viktige spor etter seg i meteorologi og oseanografi. Deltakerne publiserte flere sentrale forskningsbidrag. I dette fellesskapet ble Eliassen spesielt knyttet til sjefen, forskerkollegaen og den gode vennen Einar Høiland.

- Knapt noen andre har lært meg mer, konstaterer Eliassen i ettertid. Det var altså sammen med Høiland og en liten gruppe andre norske geofysikere og meteorologer Eliassen skulle tilbringe mye av etterkrigstiden.

En mengde faktorer

Krigen og dens behov var medvirkende til at det på 1940-tallet ble bygd opp et globalt nettverk av værobservasjonsstasjoner. Data herfra fikk meteorologer til å erkjenne hvordan vår atmosfære er i konstant forandring. Hvordan det vi gjerne bare omtaler som “været”, er satt sammen av en mengde faktorer, fra globale luftstrømmer til helt lokale fenomener, og hvordan det hele påvirkes av hav og landformasjoner.

Fysikeren Vilhelm Bjerknes hadde ved århundrets begynnelse gjort seg til talsmann for at værforutsigelsens problem måtte formuleres som et eksakt matematisk-fysisk problem. Etter utbruddet av 1. verdenskrig forlot Bjerknes i 1917 sin bestyrerjobb ved Geofysisk institutt i Leipzig og sa ja til et professorat i Bergen. Her dannet han sammen med sine kolleger “Bergensskolen” og la grunnlaget for de såkalte bergensmetodene i meteorologien. Metoder som etter hvert gikk sin seiersgang over hele verden. Mens værvarslingen i tiden før “Bergensskolen” hovedsakelig bygde på studium av lufttrykksfordeling, la bergensmodellen primær vekt på luftens fysiske egenskaper, særlig temperatur og fuktighet. De dominerende lavtrykksdannelsene på våre breddegrader kunne forklares som bølgeutviklinger langs soner med skarpe temperaturmotsetninger. Polarfronten er her et sentralt begrep. Et voksende nett av telegraferende observasjonssteder gjorde det mulig å avsløre det Bjerknes kalte “rynkene i værets ansikt”.

- Vilhelm Bjerknes gjorde seg også tidlig til talsmann for å “regne ut været”, forteller Eliassen.

- Men han kom ingen vei selv. Det gjorde derimot en ambulansesjåfør hos de engelske styrkene i Frankrike under 1. verdenskrig. I 1922 ble briten Lewis Fry Richardson den første som klarte å gjennomføre et værregnestykke basert på numeriske observasjoner. Når resultatet og værvarselet han forsøkte å lage, likevel ble helt galt, skyldtes det flere ting han ikke kjente til.

Richardson foreslo selv å bygge fremtidens “vær-regnemaskin” som en diger hall der 64 000 mennesker satt og gjorde fortløpende kalkulasjoner ved hjelp av mekaniske bordkalkulatorer. En idé like håpløs som løsningen på regnestykket hans. Men Richardson hadde samlet sine resultater i en bok. Denne kom Eliassen over - og fant deler av den fantastisk stimulerende. Han så raskt at det som først og fremst manglet, var å gjøre ideene enklere.

Verdens første datamaskin

Tid er en helt avgjørende faktor ved værvarsling. Skal noen ha glede av at været blir regnet ut, må utregningene være gjort før været er forbi. Om Richardsons idé hadde vært umulig å gjennomføre, var det flere som øynet håp da tanken om å konstruere en stor elektronisk regnemaskin - en datamaskin - ble presentert. Dermed er vi fremme ved det mest spennende stadiet både i den moderne meteorologiens og Eliassens egen faglige historie.

Ved Institute of Advanced Study i Princeton, New Jersey, samlet den kjente matematikeren John von Neumann etter krigen en gruppe vitenskapsmenn med det mål for øye å utvikle nettopp verdens første datamaskin. John von Neumann så for seg at værvarsling kunne bli et av de første områder hvor en datamaskin ville komme til nytte. Jule Charney, en av von Neumanns nærmeste medarbeidere, besøkte Oslo i 1947. Der traff han Eliassen, og inviterte ham til å bli med i en gruppe som skulle formulere matematiske værproblemer som kunne la seg løse med en avansert, elektronisk regnemaskin.

Men von Neumanns maskin ble aldri ferdig. Det var først da datamaskinen ENIAC stod klar i Washington noen år senere at de første og helt enkle værlikningene ble løst elektronisk. På dette tidspunktet hadde Ragnar Fjørtoft (senere direktør ved Meteorologisk institutt) tatt Eliassens plass i gruppen, og i 1950 publiserte Charney, Fjørtoft og von Neumann det første 24 timersværvarselet lagd ved hjelp av en datamaskin. Dette var et gjennombrudd for numerisk værvarsling.

En feil

USA-oppholdet hadde likevel på ingen måte vært bortkastet for Eliassens del. Uten den nye maskinen til hjelp hadde han og Charney grepet fatt i en vanlig bordkalkulator og begynt å regne på luftstrømmer som går rundt Jorden i 5000 meters høyde ved 45 grader nord.

- Det var da en beregning gikk helt feil vi ble oppmerksom på hvilken betydning fjellkjeder langs den 45. breddegrad, som Rocky Mountains og Himalaya, har på luftens bevegelser, minnes Eliassen.

Teorier om såkalte fjellbølger er senere blitt sett på som et av hans aller vesentligste bidrag. Disse forklarer hva som skjer med en luftstrøm når den passerer et fjell eller en fjellkjede. Sammen med professor Enok Palm påviste Eliassen at fjellbølgene forårsaker en systematisk transport av bevegelsesmengde og energi opp gjennom atmosfæren. Bølgene er stasjonære, bølgetoppene og bølgedalene ligger altså fast i forhold til fjellkjeden, selv om vinden er sterk. “Eliassen-Palm fluxes” er i dag et velkjent begrep innenfor meteorologien, og skydannelsen den skaper, kan Eliassen observere når han tar en titt opp over Kolsåstoppen.

Et annet område hvor Eliassen har bidratt, er frontenes dynamikk. Ifølge “Bergensskolen” skapte frontene skyer og nedbør fordi luften stiger opp. Men hvorfor luften strømmer opp var det Eliassen som i vesentlig grad forklarte.

Slik kom Arnt Eliassen til å spille en sentral rolle i arbeidet med å få på plass flere av de første og viktige byggesteinene i etterkrigstidens nye og langt bedre værvarsling. Eliassen trekker frem i hvilken grad fremskrittene innenfor værvarsling er et resultat av nært samarbeid mellom forskere i mange land.

- Et veldig godt internasjonalt samarbeid har hele tiden brakt meteorologien fremover. Det samarbeidet var også godt mellom øst og vest, på tross av den kalde krigen.

For den lege leser bør vi kanskje forklare at numerisk værvarsling i korte trekk går ut på at man tenker seg et tredimensjonalt gitter over de aktuelle landområdene. For hver rute i dette gitteret blir alle relevante størrelser som temperatur, trykk og vind angitt med tallverdier. Ved hjelp av diverse likninger kan man dermed anslå hva slags vær det blir. Flere enkeltbragder ligger bak formuleringen av dette “store regnestykket” som verdens kraftigste datamaskiner i våre dager får lov til å utføre - et par av de viktigste er begått av Eliassen alene eller i samarbeid med andre.

Utmerkelser

Både i utlandet og innenfor en engere krets her til lands er Eliassen en velkjent forsker med mer enn 50 originale artikler på samvittigheten. Hans teoretiske arbeider har fått en praktisk anvendelse mange andre forskere bare kan drømme om. Arnt Eliassen er medlem av U.S. National Academy of Science og æresmedlem ved en rekke akademier i Europa. I forbindelse med 80-årsdagen arrangerte Massachusetts Institute of Technology (MIT), American Meteorological Society og Universitetet i Oslo et symposium ved MIT til ære for ham. Før han ble overrakt Balzan-prisen av Italias president Oscar Luigi Scalfaro, hadde Eliassen mottatt en rekke andre utmerkelser, blant annet St. Olavs orden, Ridder av 1. klasse.

Men Eliassens liv har ikke bare bestått av forskning. Han har også et forhold til Nordmarka og klassisk musisering. Fra yngre dager minnes han spesielt overnattinger på Finstad Gård et sted langt nord i Marka. Dit tok det tid å gå. Dagens “motorveier” innover i skauen fantes ikke. Senere ble mye av fritiden brukt til å spille bratsj og fiolin i strykekvartettsammenheng.

- Vi har spilt alt, Haydn, Mozart, Beethoven, Schubert, Brahms og særlig Dvorak. Det har alltid bare vært for vår egen fornøyelses skyld og fryktelig moro.

Arnt ble gift med Ellen i 1944. De har to sønner, Anton og Jørgen. Førstemann er i dag professor i meteorologi.

Norske meteorologer

Hvorfor nordmenn skulle komme til å spille en så sentral rolle i utviklingen av internasjonal meteorologi, tror Eliassen iallfall delvis kan forklares med vårt nære forhold til været, vår lange kyst og ikke minst vår tilknytning til havet.

- Sånn sett er det rimelig at vi er mer opptatt av været enn andre. Jeg har forresten merket meg at mange meteorologer kommer fra et sted langs kysten, først og fremst fra Vestlandet.

I 1998 er man nesten forpliktet til å spørre en værmann om faren for menneskeskapte klimaendringer.

- Dette er ikke mitt felt. Men jeg ville synes det var rart om ikke klimagassene vi slipper ut, skulle påvirke været. Øker temperaturen som følge av drivhuseffekt, blir effekten av vanndampen sterkere og vi får kraftigere vind, og mer storm og uvær.

På spørsmål om pengene som fulgte Balzan-prisen kunne ha kommet godt med på et tidligere stadium i værforskerens liv, svarer han: - Neppe. Jeg er billig i drift og forskningen min har stort sett vært basert på bruk av papir, blyant og viskelær. Nordmannen som var med da verdens første datamaskin ble skapt, er fortsatt PC-fri.