科學(xué)探究類

　　(三)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)天氣有多難(2016杭州中考)

　　人們渴望預(yù)知天氣變化，真正做到“未雨綢繆”，但“天有不測(cè)風(fēng)云”，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)天氣確實(shí)不是一件容易的事。

　　影響天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的基本原因是大氣運(yùn)動(dòng)自身具有隨機(jī)性。大氣變化是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，充滿了各種各樣的可能性。對(duì)此，美國(guó)氣象學(xué)家愛德華·羅倫茲有個(gè)生動(dòng)的比喻：“巴西叢林的蝴蝶扇動(dòng)一下翅膀，可以引起美國(guó)德克薩斯州的颶風(fēng)。”這就是大家熟知的“蝴蝶效應(yīng)”。在隨機(jī)性的多重影響下，任何一種預(yù)測(cè)結(jié)果，都是要擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的。人們對(duì)天氣形成初始狀態(tài)的觀測(cè)，總是會(huì)有某些誤差，而哪怕是很小的誤差，也會(huì)使預(yù)測(cè)的結(jié)果大相徑庭。

　　各種復(fù)雜地形也會(huì)給大氣運(yùn)動(dòng)帶來影響。如青藏高原地勢(shì)較高，受到太陽輻射后溫度上升，尤其是夏天，它便成為高空大氣環(huán)流的一個(gè)熱力源;當(dāng)氣流經(jīng)過時(shí)，要么從上面越過去，并被加熱，要么從旁邊繞流過去，從而形成天氣系統(tǒng)比如西南渦等，這些使得整個(gè)大氣環(huán)流形勢(shì)變得十分復(fù)雜。可見錯(cuò)綜復(fù)雜的地形地貌，也是個(gè)愛添亂的“搗蛋鬼”。

　　何況，不同的天氣類型，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率差異很大。像高溫、寒潮、梅雨這些空間范圍較大、時(shí)間尺度較長(zhǎng)的天氣，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率就比較高。全國(guó)24小時(shí)晴雨預(yù)報(bào)和最高、最低溫度預(yù)報(bào)，能夠做到“八九不離十”。但有些天氣發(fā)生得突然，具有很強(qiáng)的局部地域性特征，例如強(qiáng)對(duì)流天氣，也就是短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的冰雹、強(qiáng)降雨、強(qiáng)雷電、龍卷風(fēng)等，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率就非常低。

　　在多種因素的影響下，預(yù)報(bào)的難度當(dāng)然就增大了。這如同玩拼圖：如果只有8個(gè)板塊，兒童也能拼出來;如果是800塊，成人可以拼出來;但如果是8 000萬塊，甚至更多，那“神”也都無法拼出來了。

　　不過，隨著計(jì)算機(jī)的普及和數(shù)值預(yù)報(bào)手段的改進(jìn)，天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率正在不斷提升。英國(guó)氣象局正在開發(fā)一種新的計(jì)算機(jī)模型，氣象人員可以利用它發(fā)布面積僅為1平方公里地區(qū)的天氣預(yù)報(bào)。不久的將來，人們可以即時(shí)獲取更小區(qū)域內(nèi)精確的天氣信息。屆時(shí)，氣象學(xué)家發(fā)布溫布爾登網(wǎng)球賽天氣預(yù)報(bào)時(shí)，將不會(huì)像現(xiàn)在這樣，只能預(yù)報(bào)溫布爾登所在的倫敦東南部的天氣，而可以把精確度定在比賽場(chǎng)地 500米的范圍內(nèi)。

　　1.為什么說精準(zhǔn)預(yù)測(cè)天氣不是一件容易的事?

　　__大氣運(yùn)動(dòng)自身具有隨機(jī)性;各種復(fù)雜地形會(huì)影響大氣運(yùn)動(dòng);對(duì)不同天氣類型的預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率有很大差異。__

　　2.閱讀下列句子，回答括號(hào)中的問題。

　　(1)在隨機(jī)性的多重影響下，任何一種預(yù)測(cè)結(jié)果，都是要擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的。(“風(fēng)險(xiǎn)”在文中具體指什么?)

　　__“風(fēng)險(xiǎn)”具體指預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況相差很大，意味著預(yù)測(cè)失敗。__

　　(2)可見錯(cuò)綜復(fù)雜的地形地貌，也是個(gè)愛添亂的“搗蛋鬼”。(“搗蛋鬼”在文中有什么表達(dá)效果?)

　　__用“搗蛋鬼”打比方，生動(dòng)形象地說明錯(cuò)綜復(fù)雜的地形地貌使大氣環(huán)流形勢(shì)變得十分復(fù)雜。

　　3.文中畫線句寫了有關(guān)溫布爾登網(wǎng)球賽天氣預(yù)報(bào)的內(nèi)容，有什么作用?

　　__具體說明隨著科技的發(fā)展，將來人們可以獲取更小區(qū)域內(nèi)精確的天氣信息;使說明內(nèi)容通俗易懂，更具吸引力。__

　　4.下列詩句描寫了不同的天氣，預(yù)報(bào)這兩種天氣類型有難有易，請(qǐng)運(yùn)用文中相關(guān)知識(shí)分析。

　　“黑云翻墨未遮山，白雨跳珠亂入船�！�(蘇軾《六月二十七日望湖樓醉書》)

　　“黃梅時(shí)節(jié)家家雨，青草池塘處處蛙。”(趙師秀《約客》)

　　__蘇軾詩句描寫的是暴雨天氣，因?yàn)楸┯臧l(fā)生得突然，具有很強(qiáng)的局部地域性特征，所以預(yù)測(cè)困難。趙師秀詩句描寫的是梅雨天氣，因?yàn)槊酚晏鞖饪臻g范圍較大，時(shí)間尺度較長(zhǎng)，所以預(yù)測(cè)容易。__

　　(四)魚類也有感情和意識(shí)(2016濟(jì)寧中考)

　　黃嵐　郭原毓

　�、僖恢币詠�，判斷動(dòng)物是否具備人類所擁有的情感時(shí)，要看它們能否通過“情感發(fā)燒”考驗(yàn)。當(dāng)鳥類、哺乳動(dòng)物和某些蜥蜴類物種被放入新環(huán)境中時(shí)，它們的體溫會(huì)在短時(shí)間里升高1℃～2℃，這是真正的“發(fā)燒”，就好像它們?cè)趯?duì)新環(huán)境感染作出回應(yīng)。這種發(fā)燒與生物的情緒變化相關(guān)聯(lián)，原理是受到外部刺激，在此過程中產(chǎn)生了行為和生理上的變化。

　�、谝恍┛茖W(xué)家認(rèn)為，這種“情感發(fā)燒”現(xiàn)象僅出現(xiàn)在擁有復(fù)雜結(jié)構(gòu)大腦的動(dòng)物中，此前的研究表明，蟾蜍和魚不能做出類似反應(yīng)。而英國(guó)斯特林大學(xué)的實(shí)驗(yàn)給予了魚類更多選擇，得出的結(jié)果與傳統(tǒng)認(rèn)知完全相反。研究人員將72條斑馬魚分為兩個(gè)對(duì)照組，第一組斑馬魚沒有生存環(huán)境的變化，第二組斑馬魚被單獨(dú)放在一個(gè)小網(wǎng)中，網(wǎng)置于水箱內(nèi)27℃水溫的小格子內(nèi)——事實(shí)上，斑馬魚喜歡28℃的水溫。15分鐘后，研究人員釋放了網(wǎng)中的斑馬魚，使它們可以在水箱內(nèi)的其他5個(gè)格子內(nèi)自由游動(dòng)，這5個(gè)格子的溫度分別從18℃到35℃不等。

　　③結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，和對(duì)照組斑馬魚相比，這些魚類會(huì)花更長(zhǎng)時(shí)間待在溫度更高的水槽里。而且，在此過程中它們的體溫會(huì)升高2℃～4℃，這表明它們也存在“情感發(fā)燒”。研究人員表示，此項(xiàng)研究結(jié)束了一直以來關(guān)于魚類能不能意識(shí)到環(huán)境變化的關(guān)鍵爭(zhēng)論，魚類也具有情感。 ④然而這一結(jié)論發(fā)表后，招致了很多反對(duì)的聲音，科學(xué)家們依據(jù)不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)來下結(jié)論：認(rèn)為魚類沒有此能力的科學(xué)家指出，魚類的大腦較小且簡(jiǎn)單，缺少哺乳動(dòng)物大腦中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)高層次信息處理的大腦皮質(zhì)。他們認(rèn)為，魚類幾乎沒有學(xué)習(xí)和記憶能力，只有非常簡(jiǎn)單的行為技能。根據(jù)這一觀點(diǎn)，魚類對(duì)新環(huán)境變化的“發(fā)燒”反應(yīng)只是一種條件反射。 ⑤也有許多科學(xué)家反對(duì)上述觀點(diǎn)，他們從另外的角度論證魚類可能擁有一定程度的情感和意識(shí)能力，并列舉了一系列論據(jù)：雖然魚類的大腦與哺乳動(dòng)物的大腦在組織上不盡相同，但是在一些結(jié)構(gòu)上，魚類大腦也與哺乳動(dòng)物大腦擁有相同的進(jìn)化起源，比如負(fù)責(zé)情感行為的杏仁核和支撐學(xué)習(xí)能力的海馬體。英國(guó)斯特林大學(xué)的后續(xù)試驗(yàn)也證明，如果這些區(qū)域受損，魚類和哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)類似的行為反應(yīng)。 ⑥此外，還有一些科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，魚類明顯具備學(xué)習(xí)能力。他們據(jù)此認(rèn)為，這種學(xué)習(xí)能力能夠支撐魚類的一系列復(fù)雜行為。許多種魚類通過記住意境地圖，能夠完成極其復(fù)雜的導(dǎo)航行為，比如大馬哈魚每年溯游而上的產(chǎn)卵行為;有些魚類懂得觀察和記住潛在對(duì)手以往的戰(zhàn)斗過程，來掌握戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán);一些魚類甚至懂得制造和使用工具，比如它們懂得使用砧骨來撬開軟體動(dòng)物的甲殼。 ⑦英國(guó)斯特林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，魚類具有一定的理解能力，會(huì)對(duì)有毒刺激物作出反應(yīng)，當(dāng)它們接觸到有毒刺激物時(shí)，體溫同樣會(huì)隨之增高。這種行為是心理狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。用于識(shí)別意識(shí)存在的一個(gè)明顯特征就是所謂的“應(yīng)激性體溫過高”或“精神性發(fā)熱”，這是一種與人體感染導(dǎo)致的發(fā)燒類似的身體反應(yīng)，此前一般認(rèn)為魚類沒有這一特征。當(dāng)然，這個(gè)試驗(yàn)只針對(duì)某些表現(xiàn)出“精神性發(fā)熱”現(xiàn)象的魚類，它們并不能夠證明所有魚類都具有意識(shí)。但是，這一事實(shí)也意味著，那些認(rèn)為魚類沒有感情的人們以后不能再以魚類沒有“精神性發(fā)熱”來作為爭(zhēng)論依據(jù)。同時(shí)，這也表明魚類也是可能擁有意識(shí)和感知能力的復(fù)雜動(dòng)物，至少是擁有一定程度的意識(shí)和感知能力。最重要的是，這一發(fā)現(xiàn)也影響我們對(duì)脊椎動(dòng)物的情感和意識(shí)能力進(jìn)化的理解。

　　(選自《廣州日?qǐng)?bào)》2016年4月16，有刪改)

　　1.除“情感發(fā)燒”外，魚類擁有一定程度的情感和意識(shí)能力的依據(jù)還有哪些?

　　__一是在一些結(jié)構(gòu)上，魚類大腦也與哺乳動(dòng)物的大腦擁有相同的進(jìn)化起源;二是研究發(fā)現(xiàn)魚類明顯具備學(xué)習(xí)能力，這種能力能支撐魚類的一系列復(fù)雜行為;三是魚類具有一定的理解能力，會(huì)對(duì)有毒刺激物做出反應(yīng)。__

　　2.指出第⑤段運(yùn)用的一種說明方法并分析其作用。

　　__舉例子。列舉杏仁核和海馬體的例子、英國(guó)斯特林大學(xué)的實(shí)驗(yàn)，說明魚類可能擁有一定程度的情感和意識(shí)能力，給讀者留下深刻的印象。__

　　3.在科學(xué)發(fā)現(xiàn)方面，本文給你怎樣的啟示?請(qǐng)結(jié)合文章內(nèi)容進(jìn)行分析。

　　__在科學(xué)研究中要善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，敢于創(chuàng)新，這樣才能不斷推動(dòng)科學(xué)繼續(xù)向前發(fā)展。當(dāng)然這種科學(xué)的推斷，不是建立在主觀臆斷的基礎(chǔ)上，要有理有據(jù)，經(jīng)過科學(xué)充分地論證。__