高考首日安徽歙县因暴雨取消考试,为什么我们能碰上这么多“百年一遇”的洪水?

高考首日安徽歙县因暴雨取消考试,为什么我们能碰上这么多“百年一遇”的洪水?2020-07-08 12:38:08 高考第一天,安徽省歙县因大雨取消了考试。为什么我们会遇到这么多“百年一遇”的洪水?2020-07-08 11:52:24@

安徽省歙县遭遇洪灾

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最近,我们对受灾群众深感忧虑,人们不禁有些疑惑:“

看完这篇文章,你会发现如果“20年一遇”的洪水不是每年都发生,那就太奇怪了。

这“每n年一次”不是另一个“每n年一次”

很多时候,公众会误解科学术语,“每n年一次”就是其中之一。人们很容易理解这个词为“每n年一次”。我们可以用中国的另一个词“千载难逢”来比喻,意思是“千年难得一见,物以稀为贵”。显然,它使用了夸张的手法,而所描述的事件是不真实的。它们每1000年才出现一次。也就是说,无论是“千载难逢”还是“每n年一次”,它实际上都是指一个事件的稀有性。

“每100年一次”,以“每100年一次”为代表,是一组科学术语。简而言之,它们是指基于对过去数据的观察,一年内某一事件发生的概率。

例如,对于某个地区,我们观察了该地区100年的夏季降水资料,发现只有一次降水大于1000毫米,所以我们可以认为,对于该地区,大于1000毫米的降水是“百年一遇”。也就是说,对于任何一年,超过1000毫米的降水概率是1%,两次1000毫米降水的“平均”间隔是100年。因此,百年一遇并不意味着“百年一遇”,而是“每年发生的概率为1%”。

因此,在未来10年内,100年一次的降水概率为


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。更有趣的是,100年一次的降水不会在未来100年一次的概率实际上非常大。


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为了更好地说明这个问题,请看一张图片:


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(图片来源:waterwatch.usgs.gov)

这张图片描绘了美国一条河流的年洪峰,中间的黑线表示十年一遇的标准。尽管超过这条线的洪水平均每10年才会来一次,但我们可以看到,9次洪水中只有3次的间隔超过了10年。因此,它给人的感觉是“十年一遇的洪水往往发生在不到十年的时间里”。

然而,我们应该注意到还有另一个现象使用“每n年一次”这个术语。例如,我们经常说“哈雷彗星的出现是一个天文现象,每76年一次”,因为哈雷彗星绕太阳运行的周期是固定的,为76年,这不是一个概率事件。因此,2020年看到哈雷彗星的概率不是76分之一,而是零。每个人都必须注意区分“每n年一次”这两种不同的用法。

为什么“每n年一次”每年都会发生?

有两个原因导致我们每n年遭遇一次频繁的自然灾害。

首先,从上面我们知道,在确定“每n年一次”的标准时,我们需要依靠以前的观测数据。虽然工程师可以通过精确的观察和计算来确定一个合理的标准,但我们不能预测未来,我们也不知道这些数据是否真的与未来的数据一致。随着全球气候变化的进程,极端天气发生的频率越来越高,基于以往数据的“每n年一次”的标准可能会变得不准确,这也是我们每n年频繁遭遇灾害的原因之一。

其次,我们描述每隔n年,就有一个区域概念。中国幅员辽阔,有30多个一级行政区,它们的100年回报率标准不同。只要他们中的一个有百年一遇的灾难,我们就会从媒体上读到信息,从而知道“中国今年有百年一遇的灾难”。

根据概率计算,34个一级行政区中至少有一个区每年遭遇百年一遇的灾难的概率约为

,已经很高了。如果我们考虑50年一遇的灾难,结果是:“这意味着中国至少有一个行政区每年遭遇50年一遇的灾难的概率约为50%,这已经相当可观了。如果我们回到20年前的冠军头衔,我们会发现概率是,


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也就是说,中国每20年发生一次灾害的概率高于80%。这样看来,洪水每20年发生一次似乎是正常的。

那么,为什么许多人会有这样的印象:20年前没有这么多的人来过一次?这主要是因为我们现在的媒体和网络都很发达,无论灾难发生在哪里,我们都能尽快得到消息,所以会造成以前没有发生过这么多灾难的错觉。此外,如前所述,地球正在经历全球气候变化的过程,极端天气的频率正在逐渐增加。科学界“历史问题”的模糊性“每n年一次”一直受到人们的批评。这个术语今天可以使用,但它实际上是一个历史问题。在科学发展的过程中,经常会出现一些新的概念或术语。经过后人的发展研究,发现原来的术语是错误的,但原来的术语很难纠正,因为它们已经被很多人使用,所以只能放手。

另一个类似“每n年一次”的例子是“光栅”。虽然这个词在字典里读作“山”,当我们看光栅时,我们知道这个“光栅”在这里应该是指“栅栏”,所以读“咋”是正确的发音,但是当它第一次被引入中国时,它被错误地读为“山”,所以每个人只要

衍射光栅的局部放大,我们就可以看到明显的栅栏状结构。(来源:参考文献。1)

又如,化学家曾认为“吸收氧气的反应叫做氧化反应”,但后来人们发现“氧化”这个词并不重要,物质“氧化”的本质是失去电子。然而,“氧化反应”这个词作为一个历史术语保留了下来,许多没有氧气的反应也是氧化反应,因为在这些反应中,物质会失去电子。生物学中也有类似的例子,例如,著名的单词“进化”对应于英语单词“进化”。“进化”总是给人一种错觉,“生物变得越来越先进”。事实上,进化指的是物种随着时间逐渐变化的过程,而进化并不意味着地球上的生物变得越来越“先进”。但是“进化”这个词已经成为一个标准的科学术语,因为它被广泛使用。

科学是严谨的,但是语言具有交流的功能,所以有必要考虑交流的便利性。如果我们必须严谨地强行将“20年一遇洪水”改为“年发生概率为5%,两次洪水之间的平均间隔为20年”,那么语言的交流功能就会受到很大影响。因此,我们不必要求每个人都把语言调整得滴水不漏,许多广为流传的“错误”术语将成为既定的“正确”陈述,这是探索科学过程中的乐趣之一,不是吗?

引用:

1。大卫,c .布鲁德,j .罗贝克,t .格伦茨威格,c .科特勒,c .迪亚斯,a .双层床,o .普发,F. (2007)。2.用于硬天富射线相衬成像的衍射颗粒的制造。微电子工程,84,1172-1177。


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标签:     作者:dadiao | 分类:└汽车 | 浏览:28 | 评论:0

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