「转载」城市热岛效应与蝴蝶效应

城市热岛效应是指城市温度高于郊野温度的现象。由于城市地区水泥、沥青等所构成的地面导热率高,能吸收较多的太阳能,加之工厂、汽车、空调及家庭炉灶和饭店等等大量消耗能源,除造成大气污染外,还释放出大量废热进入大气中;另一方面又因城市人口密集,高大建筑物密集,使城市风速减小,不利于热量扩散,从而形成高温中心,使城市年平均气温比郊区可高1度,甚至更多。这样,在温度的空间分布上,城市就犹如一个温暖的岛屿。这种现象就被称之为城市热岛效应。近年来,由于城市建设的飞速发展,城市热岛效应越来越明显。

蝴蝶效应1979年12月,洛伦兹在华盛顿的美国科学促进会的一次讲演中提出:一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的德克萨斯引起一场龙卷风。他的演讲和结论给人们留下了极其深刻的印象。从此以后,所谓“蝴蝶效应”之说就不胫而走,名声远扬了。

“蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人深省,不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩,更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。

从科学的角度来看,“蝴蝶效应”反映了混沌运动的一个重要特征:系统的长期行为对初始条件的敏感依赖性。

经典动力学的传统观点认为:系统的长期行为对初始条件是不敏感的,即初始条件的微小变化对未来状态所造成的差别也是很微小的。可混沌理论向传统观点提出了挑战。混沌理论认为在混沌系统中,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民谣对此作形象的说明。这首民谣说:

马蹄铁上一个钉子是否会丢失,本是初始条件的十分微小的变化,但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”,听起来有点不可思议,但是确实能够造成这样的恶果。一些看似极微小的事情,却有可能造成集体内部的分崩离析,一定要防微杜渐,否则,悔之晚矣。

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