APP下载

大雁组队飞行,为了节省体力?

2012-04-29水一瓢

初中生学习·高 2012年12期

水一瓢

“秋天到了,天气凉了,一行大雁往南飞,一会儿排成‘人字形,一会儿排成‘一字形”……你可曾记得小学语文课堂上那富有磁性的录音?不过,对于大雁,最直接的疑问必然是,大雁南飞为啥要排成“人”字形或者“一”字形?

在现有的大雁人字形编队说法中,“节省体力”的解释流传最广。1914年,德国的空气动力学家卡尔·魏斯伯格经过简单计算后首次提出大雁人字形飞行可以节省能量这一假说。他认为,大雁翅膀扇动会引发尾流的涡旋,而涡旋的外侧正好是向上的气流。如果相邻的大雁刚好处在上升气旋里,那么他们的飞行就会大大节省体力。

这个假说从诞生那天起,就受到了鸟类学家的欢迎,但是真正对它定量计算却是在几十年以后。1970年,里萨满和斯科伦伯格利用日臻成熟的空气动力学理论首次给出了一个估算。他们发现,与单个大雁相比,一个由25只大雁组成的人字形编队可以多飞71%的航程。但他们并未给出具体的计算公式和计算过程。而他们采用的模型也过于简化:先是假设这些鸟不扇动翅膀,而是像固定翼飞机一样僵硬;同时也没有考虑光滑的机翼和毛茸茸的翅膀之间的区别。此后,一批更深入的理论研究证明,大雁编队飞行的能量利用率远没有文章中提到的那样高。不管此类工作如何细致,模型如何复杂,严谨的科学家们还是批评这些理论计算过于理想化。光凭理论计算,似乎无法博得人们的青睐。

理论计算行不通,科学家们开始另辟蹊径,研究实地观测数据中人字形夹角的度数。

登录APP查看全文