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气象知识创新的突破口
----探讨大气的复杂性
(张学文)
有人问:机关的班车效率高还是公共汽车的效率高?由于班车回程跑空车,而公共汽车却绝少跑空车,所以公共汽车效率高。公共汽车没有固定乘客为什么效率反而高?这看似奇怪的问题答案却很简单:它充分利用了一般乘客的去向的复杂性。
问街上的行人“您到那里去?”,一百人对此就有一百个不同的答案。这答案的混乱性体现了行人去向的复杂性(多样性、随机性)。而人们去向的复杂性恰好使公共汽车上总是有乘客。
引这个浅显的例子是想说明一个认识:忽视了复杂性有时就理解不了客观事物的规律。回顾20世纪的科学发展史也会发现突破决定论的框架探讨复杂性(随机性)常常是知识创新的突破口。
对于地球大气,在20世纪我们用全球气象观测网加深了对它的感性认识,用一套基于决定论的方程组加深了对它的理性认识。但是从复杂性的角度观察大气的问题尚未被人们普遍重视。我们觉得探索大气的复杂性正是气象知识创新的突破口。
所谓探索大气的复杂性就是:
1.明确什么是大气的复杂性以及如何计量它。
2.关于复杂性有什么一般规律,它在大气中的体现是什么。
3.如何利用这方面的知识提高我们的气象业务(天气预告、气候分析等)水平。
我们对这些问题的认识经过了十分漫长的过程,下面分别谈谈:
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