关于气象模型混沌性的解释方式

什么是气象性混沌?~

气流紊乱

在我的玩具小天地里，我心爱的就是洋娃娃。她是我九岁时爸爸送给我的生日礼物。 洋娃娃有一头黄金色的头发，在阳光的照耀下，闪闪发亮，再加上那对羊角辫，显的格外精神。黄金色的头发下，长着象月牙儿似的眉毛，真惹人喜爱！洋娃娃那红润的脸蛋上，扑闪着一双水汪汪的大眼睛一眨一眨的，可爱极了！一个小鼻子微微翘起，一张樱桃似的小嘴笑个不停。它竖起一对小耳朵，仿佛在侧耳亲倾听着什么。玉笋般的小手好像在欢迎你。洋娃娃不光长的可爱，衣服也很飘亮。它上身穿着桔黄色的西服，胸前系着一朵蝴蝶结。看上去这只蝴蝶结翩骗起舞，好像活的一样。它下身穿一条粉红色的短裙，上面有一条金黄色的金边，像一群盛开的迎春花。它手上戴着一副白纱手套儿，脚下穿一双油亮亮的红色小皮鞋。看起来像个美丽的小姑娘。每天放学回家我都要和它玩一会儿，让它为我解除一天的疲劳。
记得有一次，我没做完作业，就急着想抱一抱洋娃娃，我还没来得及抱洋娃娃，就发现洋娃娃皱着眉头，一脸不高兴，好像告诉我：“快去做完作业。”我只得服从命令，谁叫它是我心中最喜爱的洋娃娃呢？接着我埋头做起了作业。
我可喜欢它了！还给它起了个好听的名字----小玛拉利

这只是一个类比而已,说的是在气象模型构建的偏微分方程中,初始条件一个很小的变化可以引起整个模型的巨大变化.

最常见的气象模型是巨型动力系统的一个例子：温度、气压、风向、速度以及降雨量都是这个系统中随时间变化的变量。洛伦兹（E.N.Lorenz）教授于1963年《大气科学》杂志上发表了“决定性的非周期流”一文，阐述了在气候不能精确重演与长期天气预报者无能为力之间必然存在着一种联系，这就是非周期性与不可预见性之间的关系。洛伦兹在计算机上用他所建立的微分方程模拟气候变化的时候，偶然发现输入的初始条件的极细微的差别，可以引起模拟结果的巨大变化。洛伦兹打了个比喻，即我们在文首提到的关于在南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微小气流，几星期后可能变成席卷北半球美国得克萨斯州的一场龙卷风，这就是天气的 “蝴蝶效应”。

由E.N.洛伦兹提出的混沌理念引发的大气的预报性问题很复杂,有兴趣可参考:

http://www.tianyablog.com/blogger/post_show.asp?BlogID=671288&PostID=9620639

http://media.846.cn/2004y/2005-12-24/20051224230037.html

http://baike.baidu.com/view/56503.htm

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石楼县18399767544： 谁能帮我解释下什么是混沌现象比如说大气由热对流导致的湍流就是一种 ？
别苑布地： 混沌是在Lorenz方程的求解研究中出现的,存在奇异吸引子这种复杂现象就称为混沌.通俗的说,混沌可解释为对初值的敏感性,初值的细微差异可引起后续解的巨大不同,没法预测.洛伦茨方程原是气象学家洛伦茨研究大气变化时提出的底部加热二维对流的简化模型,通过计算机模拟发现了方程具有极丰富分支和混沌性态.

石楼县18399767544： 求一篇'混沌理论＂解释一种大气现象的文章,经典的扔给我? - ？
别苑布地： 太通俗了有点对不起混沌理论,太艰深了有点对不起您.我觉得下面讲得可以看懂. “相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想.” 一...

石楼县18399767544： 混沌理论 - ？
别苑布地： 1963年美国气象学家爱德华·诺顿·劳仑次]]提出混沌理论(Chaos),非线性系统具有的多样性和多尺度性.混沌理论解释了决定系统可能产生[[随机]]结果.理论的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果.在气象、航空及航天等领...

石楼县18399767544： KAM定理 蝴蝶效应 - ？
别苑布地： 19世纪末,庞加莱才认识到,天体运动并非是一台可以透彻计算的机械钟,甚至在局限于保守性和确定论情况下亦如此.所有天体之间的因果相互作用,在其相互影响可以导致混沌轨迹的意义上,都是非线性的(例如三体问题).1960年代初...

石楼县18399767544： 还有谁知道蝴蝶效应? - ？
别苑布地： 美国气象学家爱德华·罗伦兹(Edward Lorenz)1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应.“一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一个海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化.”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意...

石楼县18399767544： 混沌理论具体解释？
别苑布地：按照李 彦:(武汉理工大学) 著作的摘要: 上面朋友的第一段论述即是,因为不能重复回答,所以我无法写上去 “从........秩序”的混沌.........决定性巧妙结合起来,使得...................容易预测.这对于经济学家.................极具吸引力的.从混沌.....................所起的作用. 混沌理论也可以解释为:“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想;量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦;而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想.” 比如:看见云彩,知道他是云彩,看见一座山,就知道是一座山,凭什么?就是自我相似.这是混沌理论两个基本的概念.

石楼县18399767544： “混沌理论”是什么?？
别苑布地： 混沌理论是一种兼具质性思考与量化分析的方法,用以探讨动态系统中(如:人口移动、化学反应、气象变化、社会行为等)无法用单一的数据关系,而必须用整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之行为.它是对系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论,是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨.它的最大的贡献是用简单的模型获得明确的非周期结果,在气象、航空及航天等领域的研究有重大的作用.

石楼县18399767544： 混沌就是蝴蝶效应,对吗 什么是分岔 - ？
别苑布地： 近半世纪以来,科学家发现许多自然现象即使可化为单纯的数学公式,但是其行径却无法加以预测.如气象学家Edward Lorenz发现,简单的热对流现象居然能引起令人无法想象的气象变化,产生所谓的「蝴蝶效应」,亦即某地下大雪,经追根...

石楼县18399767544： 什么是混沌理论?？
别苑布地：http://baike.baidu.com/view/38935.htm 乌拉

石楼县18399767544： 为什么长期天气预报准确率不高? - ？
别苑布地： 混沌现象是天气系统中的普遍现象,它表现为确定性系统中的一种内在随机性,其外在表现与纯粹的随机运动很相似,即不可预测.混沌系统对很小的初值变动或扰动具有很强的敏感性,无论多小的扰动,长时间后都会使系统彻底偏离原来的演...