的。虽然曾经发生过的可以再次发生,但我们并不能可靠地认定将要发生的必定曾
经发生过。 因为会出现一些独特的事件或情形。 因此,理查森提出了以微分方程
(已知自然规律的数学表达)的形式进行气候预报的设想。由于不能精确求解微分
方程,因此他建议采用一种逼近的数值方法。他还提出了一系列方案用以将观测数
据变成便于进行数值计算的术语。他非常清楚,用他倡导的数值方法来进行实际的
气候预报所需的计算能力在当时仍只是一种梦想。在他的梦想中,他预见有这样一
种巨大的装置(“像剧院那样的大厅”),这个装置内将有数百台可以进行气候计
算的人类“计算机”。理查森使用初始微分方程中的数值法则(现在称之为算法),
几次初步尝试都以失败而告终,但这并不意味着其基本思想是错误的。更确切地说,
理查森只是没有意识到,除非对其算法稍作改变,否则他所选择的逼近方法会导致
一些荒唐的结论。数十年之后,随着核武器竞争所带来的经费资助,使得数学家们
找到了使理查森的数值方法取得成功的方法。事实上,这些方法已成为现代普遍采
用的气候和天气模型的基础。
模拟的优势在于我们可以进行一些在现实世界中所无法进行或不切实际的实验。
从本质上来看,一个模型就是一系列编译成电脑算法的数学方程,它们被用来在电
脑中模拟现实情况。它使得科学家们能够提出一系列问题,这些问题一般是假定一
些条件,然后考虑会出现什么样的后果。换言之,它使科学家们得以在某一较大的
尺度上安全地进行与自然之间的游戏:如果某一条件改变了,气候系统的所有其他
方面将会发生什么变化?如果人们改变一个变量,比如太阳的辐射能力,气候及降
雨量等其他变量将会出现什么情况?最后,既然各种模型不大可能完全真实地反映