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蝴蝶效应究竟是什么?

生活中我们总听到“蝴蝶效应”这个词,那“蝴蝶效应”是什么呢?蝴蝶效应指在长时间和大范围内,微小的空气系统变化可能导致连锁反应,并最终导致其他系统的极大变化。在上世纪60年代,美国著名气象学家爱德华▪洛伦兹提出了蝴蝶效应这个概念,他通过电脑进行“天气预报”的模拟,发现如果将输入的数据进行微调,得出的计算结果差别会非常大。

这个概念被形象的表述为:

德克萨斯州的一场龙卷风发生的原因可能是一个月前一只蝴蝶在巴西轻轻拍打翅膀。“蝴蝶效应”这个名称也就此诞生。

蝴蝶效应究竟是什么?

对于气象学家而言,天空中有“无数只蝴蝶”在影响我们的天气。撇开城市热岛、温室效应不论,仅仅是那些错综复杂的地形地貌就对天气的变化起着非常大的影响。然而这还不够,植被和水体也在不停的发生变化,更加提高了天气预报预测的难度。在某个对流天气比较流行的季节,或者仅仅是地形比较复杂的地区,一个小范围的区域天气却是截然不同,甚至中间隔着一座山的两个地方,都会形成两种不同的气候类型。

2015年,被称为60年来7月份登录浙江的最强的的台风“灿鸿”就是一个例子,它的走向可谓是“飘忽不定”,登陆点一开始猜测的位置是温州,然后又变成了台州,再然后又变成了宁波。随后台风眼向南移,气象台预计“灿鸿”将在温岭到舟山一带沿海登陆。但到最后,登陆点预测变成三门到舟山。

以数值预报为代表的对天气变化的求解和运算只有几十年时间, 建立在现代科学上的天气预报也只有100多年的历史。有非常多的天气现象的发生、演变的内在机理和规律,人类还没有完全掌握。可以说,气象科学还是一个处在青年时期的学科。

“蝴蝶效应”不仅可以影响天气,还有可能影响地质活动。2013年4月,泽日山发生了大滑坡,这就是由冰川碎石松动而引发的“蝴蝶效应”造成的。滑坡源头海拔高5000多米,在过去覆盖了大量的冰川,由于春夏季变暖而产生了热胀冷缩,从而导致冰川底下的石头出现风化。在石头风化之后的地质变化过程是:坡面最年轻的物质体被风化非常严重,巨大的石头变成了碎石,整个山体都变成了风化的块体。由于热胀冷缩的原理和雨雪天气等细微外因的诱导,松散后的碎石就会向山下滑动。

在下滑时碎石流就像“滚雪球”一样,由势能转化成为动能,从而形成巨大的碎屑流,产生十分巨大的破坏力。一个原因可以引起另一个原因,而另一个原因可以再度引发其他的原因,从而让事物连绵不绝的发展下去。就是这样,“蝴蝶效应”对地质活动产生了巨大的影响。

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