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了注意力。这篇刊登在《富兰克林研究院期刊》上的文章对雷德菲尔德的风暴理论提出了质疑。作者宣称,他将会在不久的将来纠正雷德菲尔德的错误。在19世纪,科学家受到学术界同行的质疑并非新鲜事,但对于在风暴研究领域颇有建树的雷德菲尔德而言,这不啻于一篇讨伐自己“学术帝国”的檄文。他决定予以回应。于是,一场关于风暴的学术争端就此展开。
下面让我们沿着时间的脉络重温这段有趣的历史。
“上帝之鞭”
1831年8月10日傍晚,巴巴多斯静谧秀美的大好风光一如往昔。当夕阳渐渐沉没在遥远的地平线下时,大风骤起,大片翻涌的愁云堆积在天边。入夜之后,风力加大,最终于凌晨时分演变成猛烈的飓风。持续时间长达6小时的飓风摧毁了这座迷人的小岛:海湾里停靠的船只被狂风掀翻在岸边,岛上的建筑和种植园区被夷为平地,4000多人不幸遇难。在飓风的淫威之下,巴巴多斯这片富饶的甘蔗产地一夜之间变得满目疮痍,不仅蒙受了重大的经济损失,而且发生了人道主义危机。
风暴肆虐过后的10月7日,时任巴巴多斯总督的詹姆斯·里昂爵士决定将这一天定为全民哀悼日以及向上帝的感恩日,因为他和绝大多数人一样,认为风暴是超出科学范围的神迹,风暴的出现不过是上帝对人类施行的一场审判。
有别于民众的认知,学者们不愿相信人类在风暴面前只能祈祷。于是,一场揭秘风暴的行动就此展开。雷德菲尔德也由此崭露头角。
初识风暴
雷德菲尔德在42岁之前并未被气象学界所熟知。此前的他不过是一名经营轮船公司的商人。凭借着独到的眼光、创新能力和打拼精神,雷德菲尔德在商界收获了不俗的口碑以及可观的财富。那时的雷德菲尔德并未想到,不久之后,他将叩开气象学界的大门,并在风暴领域潜心研究数十年。
1831年,在从纽约去往纽黑文的轮船上,雷德菲尔德遇到耶鲁大学教授丹尼森·奥姆斯特德。俩人聊到了一篇有关冰雹的论文,并很快谈起了风暴。雷德菲尔德向奥姆斯特德讲述了自己对风暴的见解。据他观察,一场风暴肆虐过后,在相距1500米的两地,树木的倒伏方向并不一致,甚至完全相反。雷德菲尔德据此推断,风暴的风向是不断变化的。为了验证自己的猜想,他搜集了各地出版的报纸,并绘制出风暴的移动路线,最终断定风暴是一场移动的巨型旋风。
奥姆斯特德对雷德菲尔德的风暴理论产生了浓厚兴趣,他鼓励雷德菲尔德就相关研究撰文发给《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》一文问世。
在文章中,雷德菲尔德提出了这样一种理论:风暴其实是一个规模巨大的旋风,它就像陀螺一样到处转来转去,但在飓风中间的飓风眼里其实是没有风的。雷德菲尔德还通过一个简单的实验构造出风暴的模型:在盛有一半水的圆柱形容器中,用搅拌棒沿着圆形轨迹朝一个方向不停搅拌容器中的水,进行离心运动的水体的中部水位下降、外围水位升高。风暴的力学结构由此呈现在人们眼前。该实验还一举解答了三个困扰人们的难题:一是弄清了为何一场西北风暴后面总是跟着一场东南风暴。二是解答了风暴中心气压变低的问题,同时证明了某地的气压为何会在风暴来临前升高。三是解开了风暴眼的秘密,即由旋风中心的真空作用引起,风暴中心会出现短暂的无风平静期。
雷德菲尔德的理论在当时较好地解释了风暴运行的机制,因而获得了学术界专家的一致认可。雷德菲尔德相信自己会亲手揭开风暴形成的神秘面纱,直到一篇匿名文章的出现。




