是不是有点不可思议?但是事实就是如此,一些看似极微小的事情却有可能造成非常严重的后果,因此在任何事情上都应做到防微杜渐。
天气预报可信吗
有趣的是,在洛伦兹发表划时代的论文之后,传媒上就充满了关于“蝴蝶效应”五花八门的报道,它们似乎都简单地宣布“天气预报是不可能的”。但洛伦兹本人的思想并非如此简单,他的意思是天气预报并不能做到完全准确。
当天气急剧变化,预报又未能准确反映,大家很自然会想起“天有不测风云”这句话。究竟这话有没有科学基础?天气预报往往不够准确,这是计算出现问题,还是科学尚有不足
之处呢?
虽然二十世纪的科学出现了相对论及量子力学等新理论,但牛顿力学在一般日常生活上——包括天气预报、建筑设计、飞机工程等——仍然适用。近年来,随着信息技术的高速发展,以牛顿力学为基础来模拟天气的变化——一般称为“数值天气预报”,已经成为预测天气的一个主流。
为了使数值天气预报更加准确,科学家双管齐下:一方面深入研究大气的复杂微妙的变化,例如台风的内部结构,雷暴的生成消失过程等,务求精益求精;另一方面加强气象观测,例如增加观测点,发展卫星及雷达技术等,从而获得更多的气象资料。
其实,由于气候变化是十分复杂的,所以在预测天气时,输入的初始条件不可能包含所有的影响因素(通常的简化方法是忽略次要因素,保留主要因素),而那些被忽略的次要因素却可能对预报结果产生重大影响,导致错误的结论。
由此,洛伦兹认定,尽管拥有高速计算机和精确的测量数据(温度、气压、卫星风云信息等),也难以获得长期准确的天气预报。
洛伦兹用超人的毅力将影响天气的500万个变量压缩到3个变量。以数学家的眼光和风格,实实在在地证明一个简单的三阶非线性系统就能出现“混沌”(Chaos),从而令人信服地证明天气系统是混沌的。
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