Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 蝴蝶效应(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月04日17:53:11 星期三), 站内信件

【 以下文字转载自 Science 讨论区 】
【 原文由 zjliu 所发表 】
    “蝴蝶效应”是由著名气象学家E. N. Lorenz于60年代提出的新概念，意
思是说：北京一只蝴蝶的翅膀一拍，纽约的天气就会变化。这个新概念对传统
的气象学是一个挑战，它告诉我们气象现象的复杂性主要是来自内部的非线性
相互作用，自然界“一只蝴蝶翅膀一拍”的扰动总是存在的。气象学的基础是
物理学，将流体力学扩展于旋转大气和分层（密度、温度、压力）大气，用相
变热力学来解释云雨形成。由于大气现象的复杂性，用传统物理学来解释气象
问题总不是那么成功有效，显得支离破碎。“蝴蝶效应”告诉我们，大气运动
和传统的物理学最本质的不同点是大气运动的无特征尺度性，大的大气涡旋达
数千千米小的涡旋仅几毫米，跨度达10个数量级，由于科学技术发展的限度，
过去我们只能研究微观层次的力学及宏观层次的热力学，大气也只限于研究所
谓上千公里的“大尺度运动”。但是，大大小小涡旋混在一起的大气运动，是
不能单独将某种涡旋提取出来的。
    站在“蝴蝶效应”的高度，大气现象就只能从整体来考虑。著名的气压梯
度力和科里奥利力平衡的运动——地转风只不过是一种定常运动形态，大气中
还有多种运动形式——pattern,包括闭合的流场气旋、鞍形场、螺旋场，还有
每天天气都不一样而引起“蝴蝶效应”的混沌形态，现在我们也明白了，“气
候变暖或变冷”的提法是不正确的，因为每个尺度层次上都有冷和暖，我们也
清楚了，北京平均每天下2毫米雨的概率并不大，相反下多于10毫米，甚至大雨
到暴雨的日子倒不少。

                （摘自《科学家谈物理》之《从蝴蝶效应谈起》的前言）


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※ 来源:．哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]
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