暴雨突然降临

在夏天当我们外出郊游时，常常会碰到在晴空万里时突然变天，在几分钟内就下起了瓢泼大雨．气象学家们对这种现象的起因归结于在大气中有积云的存在，积云的对流导致了小尺度的湍流，它们使微小的水珠相结合形成雨滴．计算机模拟显示，只有在湍流强度达到一定的阀值时，小水珠间的碰撞率才会明显地增大．但科学上却一直无法解释，为什么碰撞率会以这种方式突然地增大．     

混沌的魅力

与世间种种巨大的力量相比,扇动着翅膀的蝴蝶似乎没多大力量。然而有一句谚语却说：“中国上空的一只蝴蝶振动双翅,美国某处便下起了大雨。”混沌理论可以证明这一谚语。对蝴蝶力量的科学洞察始于洛伦兹的工作。洛伦兹是一位气象学家,也被尊称为混沌理论的缔造者之一。当时,洛伦兹正在检验一个简单的气象预测模型。洛伦兹完成了冗长的计算后,需要对结果进行复核,他将0．506而不是处置的精确值0．506127作为初值输入计算机。他知道这样做将产生千分之一的误差,并预计在其气象预测中和原来的计算将有同等大小的差异。     

大约1961年1月：Lorenz和蝴蝶效应

对于一般门外汉来说,混沌的概念带给他们的是一种完全任意性的印象,但对于科学家来说,它却是表示因果系统中的随机行为,也就是说,系统对于测量太敏感,以致产生的结果虽然有着根本的秩序,但看起来却很随机。这个表面上很矛盾的观点是由数学家改行成为气象学家的Edward Lorenz所提出的,他在一次意外发现了此现象,随即孕育出现代混沌理论的领域,并永远改变了我们检视天气等非线性系统的方式。     

新型多普勒声雷达

从七十年代开始,声雷达已广泛应用于大气层的探测.它可向气象学家提供有关大气层界面变化过程的重要情报,具有操作方便、机动性和坚固等优点.