11月25日,厦门大学海洋与地球学院、近海海洋环境科学国家重点实验室、海洋气象与气候变化研究中心的黄永祥博士受邀来到明光中学,为学生带来了一场别开生面的讲座——隐藏的湍流:以梵高的《星月夜》和地表变形为例。本次讲座不仅为学生揭示了自然界中湍流的奥秘,还通过艺术作品与科学研究的结合,激发了大家对自然现象的浓厚兴趣。
黄永祥博士以其深厚的学术背景和丰富的实践经验,从湍流的基本概念入手,深入浅出地介绍了层流与湍流的区别。通过生动的实例,让学生们对层流与湍流有了更加直观的认识。在讲座中,黄永祥博士特别提到了梵高的《星月夜》这幅作品。他解释说,梵高在创作这幅画时,对大气流动的观察极为仔细,画中的旋涡状结构不仅大小各异,就连相对距离和强度也符合湍流的物理定律。他的团队通过屏蔽掉天空中的其他元素,只关注旋涡本身,仔细研究了每一个笔触的空间特性和颜料亮度,并将其与湍流理论进行了比较。结果显示,《星月夜》中的旋涡灰度图的能谱分布与理论预测一致。这一发现不仅展示了艺术家对自然现象的敏锐直觉,也验证了科学理论与艺术创作的奇妙契合。
梵高的《星月夜》
除了艺术作品中的湍流现象,黄永祥博士还介绍了如何观测大气运动以及旋涡状结构尺度分布的研究方法。他强调,观测大气运动需要借助先进的仪器和设备,如雷达、卫星等,而旋涡状结构尺度分布的研究则有助于我们更好地理解湍流的物理机制。
黄永祥博士介绍地表变形的湍流理论
此外,黄博士还介绍了地表变形的湍流理论。他解释说,地表变形是地球表面在地球内部的地幔对流以及其他外力共同作用下发生的形态变化。通过分析地表变形的高精度观测数据,我们可以揭示出隐藏在地表变形中的湍流结构,进而为地质灾害预警和环境保护提供科学依据。
互动讨论
讲座最后,黄永祥博士与学生们进行了互动交流。学生们纷纷表示,这次讲座不仅让他们对湍流有了更加深入的了解,还激发了他们对科学研究的浓厚兴趣。他们期待未来能有更多这样的机会,与专家学者面对面交流,共同探讨科学奥秘。
图片:贾增波
编审:王 婷
文审:涂廷婷
终审:丁玉杰
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