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。
匿名作者
这篇匿名文章的作者是美国气象学家詹姆斯·埃斯皮，他比雷德菲尔德年长4岁，是个典型的学院派，个性坚定且强势，学术风格大胆而激进。埃斯皮任职于费城的富兰克林研究院古典系，从事与气压波动相关的研究工作，并精通数学计算。
1834年，埃斯皮当选美国自然科学协会与富兰克林研究院联合委员会主席，并正式投身于风暴的研究工作。埃斯皮培养了14名天气日志记录员，负者记录每天的风向和云的特征，以期尽可能多地收集新生风暴的信息。与此同时，埃斯皮通过对“潜热”的研究，发现水汽通过上升气流维持在空中并最终形成了云。这一发现犹如最后一块拼图，至此，埃斯皮构建起了一套完整的动态天气系统理论。
在接下来的日子里，埃斯皮着手验证自己的水汽循环理论。得益于扎实的数学功底，埃斯皮的计算工作进展顺利。后来，埃斯皮升任美国自然科学协会气象学联合委员会主席，这使他有机会利用真实数据对自己的理论进行模拟。随着研究的深入，埃斯皮意识到雷德菲尔德风暴理论的最大缺陷是不能解释风为何会围绕风暴中心高速旋转。经过严密的计算，埃斯皮得出了自认为更合理的解释：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。
埃斯皮坚信自己的水汽理论就是风暴为何会产生的最终答案，除此之外的一切理论都是荒谬的。自信的埃斯皮决心采取缜密的行动将雷德菲尔德赶下“王座”。
针锋相对
鉴于雷德菲尔德的风暴理论已深入人心，埃斯皮希望诱使雷德菲尔德率先发声，从而掌握主动，这才有了前文提到的那篇匿名文章。
这篇刊发于1834年的匿名文章篇幅不长，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。一年之后，埃斯皮等来了雷德菲尔德的反击。
在1835年4月寄给《富兰克林研究院期刊》的回应文章中，雷德菲尔德坦承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，特别是其傲慢无礼的态度。通过查阅大量的数据和资料，雷德菲尔德断定埃斯皮的热流似乎是会对局部天气产生影响，比如说影响陆地上或海上的风，但热流并不是导致宏观性的大气事件的首要因素。所以，他又一次重申了自己的“风暴是旋风”的观点，并且宣称这是由“地球绕地轴自转”引起的。
雷德菲尔德的回应迅速成为了学术界热议的话题，这也正是埃斯皮所期待的。在此期间，埃斯皮紧锣密鼓地发表了一系列论文，成功地宣扬了自己的水汽循环理论。万事俱备，埃斯皮决定对雷德菲尔德进行公开抨击。
1836年7月，埃斯皮撰写的《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，甚至称得上是刻薄，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。他指出：“很明显，所有这些事实都更符合竖直旋风理论，而非水平旋风理论。”
面对埃斯皮的公开批评，雷德菲尔德进行了有礼有节的反击。他在发表于1837年2月的《雷德菲尔德先生就某些风暴的旋风特性答埃斯皮先生书》一文中表示，自己无意推翻埃斯皮的气流上升理论，只想阐述自己观点的科学性和数据的真实性。
二人都对自己的观点据理力争。在埃斯皮看来，雷德菲尔德的观点缺乏系统理论的支持，只有一系列的观察记录和过于主观的推断。雷德菲尔德则认为，埃斯皮过于执着于自己的观点，并一针见血地指出：如果水汽是风暴的推动力，为何最强大的风暴往往出现在水汽活动较弱的冬季？
与埋头于研究的雷德菲尔德不同，埃斯皮选择到更多的公开场所宣扬自己的观点。接下来的4年里，埃斯皮在气象学联合委员会主席头衔的加持下，凭借精心的准备和不俗的谈吐，使自己的风暴理论逐渐获得美国气象学界的认可。胜利的天平开始向着埃斯皮倾斜；但他不知道的是，雷德菲尔德拿到了足以扭转局面的砝码—一封来自大西洋彼岸的来信。
跨洋来信
1838年4月，一封来自英国皇家工程师威廉·里德的信件端正地摆在雷德菲尔德的书桌上，信中还附有几张记录风暴的样表。里德言辞恭敬，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。
里德出生于一个牧师家庭，作为家中长子的他聪明且富有责任感。里德同样是非科班出身，与气象学结缘始于一场风暴。1831年秋，40岁的里德被派往风暴过后的巴巴多斯灾区，负责监督当地的重建工作。里德希望建立一份完整的档案，记录风暴从产生、壮大到消散的全部过程。他收集了附近海域船只的航海日志，绘制出实时风向图，并标出风暴的移动轨迹，同时推算其时速大约是10英里。不过，关于风暴是如何形成的等一系列问题困扰着里德，直到他看到雷德菲尔德发表在《美国科学期刊》上的关于风暴的论文。
在随后的6年中，里德通过更多的资料验证了雷德菲尔德理论的正确性。于是，里德主动联系雷德菲尔德。此后，持相同观点的二人保持着密切的联络，相互分享最新研究进展。
1838年8月，里德受邀参加英国科学促进协会的年度大会，并成功做了一次有关其风暴研究的演讲。里德在演讲中介绍了雷德菲尔德的风暴理论，并讲述了自己根据该理论所做的相关工作。里德还把自己的新书《风暴规律初探》即将出版的消息公之于众。新书中收录了里德的大量专业研究内容，包括给水手的提示、经典的风暴案例和供参考的风暴实时地图等实用信息。
里德在英国学术界大获成功，雷德菲尔德的风暴理论也随之受到广泛关注和认可。当里德的新书《风暴规律初探》在美国发行后，埃斯皮发现之前的大好形势不复存在，局面已然失控。
各执半子
拿到《风暴规律初探》一书后，埃斯皮第一时间对书中的风暴图进行了重建，并有意剔除了部分数据，使之更符合自己的风暴理论。在随后发表的论文中，埃斯皮表示，完善的航海日志明确显示空气是向内流动的，说明存在斜向上的力导致风向发生偏移。
埃斯皮擅自修改数据的做法引发学术界不满，其中也包括雷德菲尔德。他厌倦了这场旷日持久的争论，并希望争论能够尽早结束。
1839年7月，雷德菲尔德集中火力，以辛辣的笔触逐条批驳了埃斯皮的论点。舆论这次站在了雷德菲尔德一边，美国当时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。
受到强烈质疑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的新一届年会，并在大会上详细阐述了自己的观点。他像里德一样通过各种图表强调风是如何朝着风暴中心向上运动的。不过，埃斯皮的演讲受到了台下专家们的质疑。最终，埃斯皮败走英国学术界。
还好，隔海相望的法国学术界给予了埃斯皮支持。法国科学协会特意成立评审委员会，对埃斯皮的风暴理论进行详细的论证，并充分肯定了他的理论，这让埃斯皮大受鼓舞。回国后，埃斯皮趁势出版了《风暴原理》一书。该书缺乏新的论点，更像是埃斯皮已经发表的文章的汇总。这本著作虽然没有终结论战，但至少保住了埃斯皮的声誉。往后的时间里，二人均没能在风暴研究中更进一步，这场争论也就此偃旗息鼓。
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处不断运动，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，但是两人都没能等到这一天。1857年后，雷德菲尔德与埃斯皮相继离世。风暴将两人紧紧联系在一起，以对立的姿态；真相又让二人和解，以这样迷人的方式。
这，或许就是气象学的魅力吧。
《百科知识》（作者单位：山西省气象信息中心）
