Amorim Ferreira nasceu na vila da Lagoa da ilha de São Miguel, a 22 de Outubro de 1895. Filho de João Baptista Ferreira e de Maria Isabel Amorim. Fez estudos preparatórios em Ponta Delgada, ingressando na Escola do Exército, na qual concluiu o curso de engenharia militar em 1916. Tendo participado como oficial de engenharia no Corpo Expedicionário Português que entrou em combate na Primeira Guerra Mundial.
Depois da Guerra ingressou na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, na qual se doutorou em Ciências no ano de 1930.
Herculano Amorim Ferreira foi professor catedrático da Escola do Exército de 1928 a 1937 e, após um curto estágio no Imperial College de Londres, rapidamente ocupou uma vaga de professor catedrático de física na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa de 1930 a 1965.
Em 1936 foi um dos fundadores do Núcleo de Matemática, Física e Química, tendo-se empenhado no sentido de se constituir em Portugal um grupo credível de investigadores na área das ciências exactas.
Em 1937 foi nomeado director do Instituto Geofísico da Universidade de Lisboa, cargo que ocupou até 1963. Nessas funções foi encarregado de estudar a reestruturação dos serviços portugueses de meteorologia e de geofísica, estudo que concluiu em 1946 e conduziu à criação do Serviço Meteorológico Nacional, instituição de que foi o primeiro director (1946-1965). Nestas funções foi um dos primeiros promotores da investigação climatológica em Portugal, área em que publicou diversos artigos.
Foi vice-presidente, em representação de Portugal, da Organização Meteorológica Mundial (1955-1959) e presidente da Comissão Portuguesa para o Decénio Hidrológico Internacional a partir de 1967.
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