日期:[2024年04月26日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A8]

风暴经历过“风暴”

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  1835年4月,美国气象学家威廉·雷德菲尔德被一篇匿名文章吸引。这篇刊登在《富兰克林研究院期刊》的文章对自己的风暴理论提出了质疑,并宣称会在未来的时间纠正其错误。对于在风暴研究领域颇有建树的雷德菲尔德而言,这无疑是一篇征讨自己“学术帝国”的檄文。他决定予以回应。一场关于风暴的学术争端就此展开。
初识风暴
  42岁前,威廉·雷德菲尔德是一名经营轮船公司的商人。1831年,在纽约去往纽黑文的轮船上,雷德菲尔德遇到了耶鲁大学的教授丹尼森·奥姆斯特德。二人就一篇有关冰雹的论文聊起,很快便谈到了风暴。
  据雷德菲尔德观察,在一场风暴肆虐过后的相距1.5公里的两地,其树木倒向的方向竟完全相反。雷德菲尔德推断,风暴的风向是不断发生变化的。为了验证自己的想法,他搜集了各地的新闻报纸,绘制出风暴的移动路线,最终断定风暴是一场移动的旋风。
  奥姆斯特德对雷德菲尔德的风暴理论兴趣浓厚,便鼓励他写一篇文章发给《美国科学期刊》。几个月后,震惊气象学界的《大西洋沿岸盛行风暴研究》见刊。
  雷德菲尔德的理论解释了风暴运行的机制,获得了学界专家的一致认可。随着时间的推移,雷德菲尔德相信自己会亲手揭开风暴神秘的面纱,直到那篇匿名文章的出现。
匿名作者
  匿名文章的作者是同为美国气象学家的詹姆斯·埃斯皮,年长雷德菲尔德四岁。埃斯皮是一个十足的学院派,任职于费城的富兰克林研究院古典系,从事气压波动的相关工作,并精通数学计算。
  1834年,埃斯皮当选为美国自然科学协会与富兰克林研究院联合委员会主席,正式投入风暴的研究工作中。随着研究的深入,埃斯皮意识到雷德菲尔德风暴理论的漏洞,他找不到风围绕风暴中心高速旋转的原因。经过严密的计算,埃斯皮得出了他认为更合理的解释,风暴下方的冷空气借由水汽的强大推力不断取代上升的暖空气的位置,最终形成威力巨大的风暴。
  埃斯皮坚信水汽理论就是风暴研究的最终答案,除此之外的一切理论都是荒谬的。
针锋相对
  1834年,《富兰克林研究院期刊》刊出一篇名为《一位观察者的笔记》的匿名文章。文章篇幅不长,却点名道姓直指雷德菲尔德论文的不妥之处,并声称将继续保持怀疑直到获得更多证据以推翻其论断。
  1835年4月,雷德菲尔德在寄给《富兰克林研究院期刊》编辑的回应文章中,承认自己关于爱丁堡气压变化的言论是错误的,但不接受匿名作者的其他批评。
  雷德菲尔德的回应迅速成了学界热议的话题。在此期间,埃斯皮紧锣密鼓地发表了一系列大气论文,成功宣扬自己水汽循环的理论。
  1836年7月,《对霍顿、雷德菲尔德和奥姆斯特德理论的检验》一文刊出。文章措辞尖锐,甚至刻薄,直接反驳了雷德菲尔德关于风暴的核心观点,即风暴是移动旋风的理论。
  面对埃斯皮的公开批评,雷德菲尔德维持了自己一贯的谦逊。1837年2月,雷德菲尔德发表了《雷德菲尔德先生就某些风暴的旋风特性答埃斯皮先生书》。他表示,自己无意推翻埃斯皮的气流上升理论,只是表明自己观点的科学性和数据的真实性。
  与埋头研究的雷德菲尔德不同,埃斯皮选择到更多的现场宣扬自己的观点。埃斯皮凭借精心的准备和不凡的谈吐,使他的风暴理论逐渐获得美国气象学界的认可。但他不知道的是,雷德菲尔德拿到了足以扭转局面的砝码——一封大西洋彼岸的来信。
跨洋来信
  1838年4月,雷德菲尔德收到一封书信,并附有几张记录风暴的样表。来信的作者先是肯定了雷德菲尔德的风暴理论,并表示自己打算发表一篇有关风暴的论文,希望可以得到雷德菲尔德的指导。
  书信的作者是英国皇家工程师威廉·里德。与雷德菲尔德相同,里德也非科班出身。他通过大量的航海数据绘制出更精确的风向图,这也使风暴的移动轨迹愈发精确。所有的结果都验证着雷德菲尔德理论的正确性。
  1838年8月,里德受邀参加英国科学促进协会的年度大会,成功做了一次风暴研究的演讲。会上,里德介绍了雷德菲尔德的风暴理论,讲述了自己根据其理论做的相关工作。最后,里德把新书《风暴规律初探》即将出版的信息公之于众。
  里德的演讲和新书让他在英国学界大获成功,雷德菲尔德的风暴理论也随之受到广泛关注和认可。
各执半子
  失控的局面打乱了埃斯皮的计划。拿到《风暴规律初探》后,埃斯皮第一时间对书中的风暴图进行了重建。他有意剔除了部分数据,使其更符合自己的风暴理论。埃斯皮擅自修改数据的做法引起学界的不满,当然,也包括雷德菲尔德。他厌倦了这场旷日持久的争论,希望可以早日结束。1839年7月,雷德菲尔德集中火力,以辛辣的笔调逐条驳斥了埃斯皮的论点。舆论这次站在了雷德菲尔德这边,当时美国最有影响力的文学杂志《尼克博克》甚至认为埃斯皮的观点已被彻底推翻。
  即将身败名裂的埃斯皮决定做最后一搏。1840年6月,埃斯皮动身前往利物浦参加英国科学促进协会新一届年会。大会上他对自己的观点详加阐述,和里德一样,他也拿出各种图表来强调风是如何朝着风暴中心向上运动的。不过这场演讲受到了台下专家的质疑,问题纷至沓来。尽管埃斯皮一一耐心回答,但他心里明白,这场演讲他将一无所获。
  英国的学术阵地就此失守。还好,隔海相望的法国学界给予了埃斯皮支持。法国科学协会特意成立了一个评审委员会,对埃斯皮的风暴理论进行了详细的论证。评审结果充分肯定了埃斯皮的理论,这让埃斯皮大受鼓舞。回国后的埃斯皮趁势出版了《风暴原理》一书。该书并没有新的论点,更像是埃斯皮已经发表的文章汇总。
尘埃落定
  1856年,来自美国田纳西州的数学家威廉·费雷尔亲手为这场争论画上了句号。在《海洋的海风与洋流》一文中,他证明地球自转会导致气流向气压较低的部分不断运动,成功解释了风围绕风暴中心打转的原因。这意味着雷德菲尔德和埃斯皮都只说对了一半。风的确如雷德菲尔德所言是围绕一个中心点在旋转;埃斯皮也没错,风是向上运动的。
  后人将雷德菲尔德和埃斯皮的风暴理论合而为一,但是二人都没能见到这一天。在1857年后,雷德菲尔德与埃斯皮相继离世。风暴令二人紧密联系,以对立的姿态;真相又让二人和解,以这样迷人的方式。
  风暴的研究仍在继续,奥本·勒维耶和罗伯特·菲茨罗伊都先后尝试建立风暴预警系统。当然,那是另外一个故事了。 刘正东(山西省气象信息中心)