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基于最小耗能原理的解決"天河工程"問題的理論框架

已有 613 次閱讀 2019-3-15 11:54 |系統分類:觀點評述

學文教授:

很高興看到您在我于<科學網>上發布了"最小耗能原理或許能為<天河工程>提供理論依據"的淺見之后的當天,即對之進行了"我也感到這是氣象學的一個重要思路,但這個問題與`天河工程'問題可能一時難以關聯",并希望我能將上述淺見"具體化"的評論意見。  

對您我首先想說的是:據我的推測,您可能比我還年長幾歲。我今年已滿八十歲了,但由于總想把自己多年認真思考所得的一點可能有意義的想法留給后來者,因此還不時自不量力地冒冒泡。但從<科學網>上可以看出,我的努力及活躍程度遠不及您,因此我想說:我敬佩您。

關于您希望我能將"淺見”中的一些想法"具體化"的要求,我可能難以做到使您滿意,因為我對氣象學從未進行過認真研究,昨天發出的<……依據>一文,只是憑借一點對氣象學常識性的了解而提出的管見。不過應您的要求,我可把上述"管見"再稍微具體化一下,不妥之處請您指正。                             

我認為"天河工程"的目的,是要改變大氣環流中現在的水汽流動規律,使之能按照人們希望的路徑來運行。根據最小耗能原理,大氣環流中的水汽流動規律,一定是應在與其相應的約束條件下,按最小耗能的方式運行流動。其中所謂"相應的約束條件",是指大氣環流中水汽流動所必須滿足的所有控制方程以及相應的初始條件和邊界條件。如果根據人們的希望(即要求)確定了水汽流動和運行的路線之后,并且還能夠同時給出沿此路線水汽運行和流動的耗能率表達式,則根據最小耗能原理,上述耗能率表達式就應在滿足"相應的約束條件"下取最小值,于是就可建立與之相應的條件變分方程。若"相應的約束條件"中的全部控制方程及初始條件巳知,而將邊界條件視為待定,則求解上述條件變分方程,就有可能定量地確定上述待定的邊界條件。由于水汽的流動和運行主要是在給定的邊界條件下,按最小耗能的方式流動運行,因此一旦根據求解上述條件變分方程確定了與之相應的待定邊界條件之后,則在此已被確定的待定邊界條件作用下,水汽也就必然會按人們希望的(即耗能最小的)路徑流動運行。      

以上就是我設想的:基于最小耗能原理來解決<天河工程>這一偉大工程的理論框架。顯然該理論框架是否成立,還有待您及各有關方面的專家們斧正。     

敬祝安康                                     

                                                                                          周筑寶315日上




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1 張學文

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