说起台风，我们经常会听到这样一句话：“巴西亚马逊雨林中一只蝴蝶扇动翅膀，有可能在万里之外的某某地方引发飓风”，以此表示一个很小的事件可能因为连锁反应而导致非常严重的后果。由于类似的言论来自于美国著名的数学家和气象学家爱德华·洛伦茨（Edward Lorenz），许多人以为台风都是由一个非常小的偶然事件引起的，这种现象被称为“蝴蝶效应”。蝴蝶真有这么大能耐？当然不是。
（蝴蝶引起台风？）
蝴蝶扇动翅膀的能量有多大？
蝴蝶是一种鳞翅目小昆虫，它们大多体型小巧且轻盈，重不足1克。与身体相比，蝴蝶的翅膀非常宽大，但大部分张开翅膀宽度也不超过10厘米，蝴蝶利用胸鳍强大的肌肉拉动翅膀飞行。
与鸟类、蝙蝠或其它大型昆虫不同，蝴蝶娇小的身体无法储存太多能量来拍打翅膀，它需要用最节省体力的方式飞行。
蝴蝶收缩身体，用翅膀的前缘向下切开空气，然后旋转翅膀向上方切，就像我们划船摇橹那样，蝴蝶的翅膀以“8”字形轨迹倾斜地扇动空气，利用空气在翅膀鳞片上产生的阻力推动自己前进。
（蝴蝶扇动翅膀）
蝴蝶飞行是如此轻盈，以至于它扇动翅膀很少有额外的能量浪费。同时由于空气本身存在黏度，蝴蝶翅膀对空气的压缩和扰动只能影响附近几厘米距离，不能形成明显的“涟漪效应”，更不会引发更远处空气产生类似多米诺骨牌的连锁反应。
（蝴蝶飞舞并不能影响旁边的花朵）
既然与蝴蝶扇动翅膀无关，台风到底是如何形成的呢？
在气象学上，台风（美国称飓风）指热带气旋。它几乎完全形成于热带海域温暖的水面之上，并且要满足下面几个环境条件：
1、足够多的温暖海水，水深大于46米，水温高于27摄氏度；
2、海面热空气上升到高空时要能够很快地冷却下来；
3、在大约4900米高度的对流层附近要有充足的水汽补充；
4、与赤道的距离大于480公里；
5、形成垂直风切变的条件要充分。
（台风在海洋产生和移动轨迹）
从1985年~2005年间所有热带气旋轨迹图像，我们可以很容易地看出台风基本上形成于北太平洋东西两侧、印度洋和北大西洋温暖海面上。南美洲东西两侧几乎没有台风生成。赤道上方的台风很少，并非这里的海水不够热，而是因为气旋的形成需要地球自转为它提供初始的角动量，也就是我们常说的科里奥利力，角动量不足，上升气流无法形成气旋。
温暖海水加热上方的空气，热空气上升，从而在海面形成一个低气压区（L）。四周的空气向这个低气压区流动，并且在科里奥利力的作用下发生旋转；空气越往中心旋转速度越快，同时被加热向上抬升，气旋在热空气推动下越来越强，反过来使中心气压越来越低。
（气旋形成过程）
温暖湿润的热空气升到高空迅速冷却形成风暴云，在北半球，整个气旋和风暴云都以逆时针方向旋转，而在南半球的旋转方向则是顺时针。
形成台风需要十分强大的能量，海面要提供足够多的热能、高空要足够冷以形成巨大温差、中间有源源不断的水汽补充，还需要地球自转科里奥利力的推动。一旦中间某个环节提供的能量不足，台风就会迅速削弱甚至消失无踪。
我们经常从天气预报里听到“强台风在某某地方登陆、减弱为热带低压”的消息，就是因为与海洋相比，陆地提供的热能和水汽都不够，无法维持气旋运行。
（一个北半球的热带气旋）
台风蕴含着极大的能量，科学家估计，每个热带气旋平均释放的能量约为全球总发电量的200倍，相当于每20分钟引爆一颗1000万吨当量的核弹。我们都知道能量守恒，诱发如此巨大能量的原因，当然不可能是小小蝴蝶扇动几下翅膀，试想一下，任何人打喷嚏的能量都比蝴蝶强上万倍，世界岂不乱套。
那么，“蝴蝶效应”到底是怎么回事？
蝴蝶效应是混沌理论在气象学上的一个应用术语，它指在任何情况下，微小的变化可能会造成更大的后果，最终导致天气预报发生偏差。
1952年，雷·布拉德伯里在他的短篇小说《雷声》中写道：“一只蝴蝶死亡造成的连锁反应，有可能对随后的历史事件产生深远影响。”
（Lorenz方程初始变量的小变化造成y变量巨变）
1961年，洛伦茨用电子管计算机计算天气变化情况，由于他将初始条件的值0.506127输入为0.506，省掉了小数点最后三位数字，结果发现即使是这微不足道的偏差，却得出截然不同的结果。洛伦茨用蝴蝶和飓风来比喻这个数学现象，“蝴蝶效应”也因此得名。
（调侃：支窗户的棍子改变历史）
看过《水浒》故事的朋友一定还记得潘金莲与西门庆是如何认识的：说是某一天潘金莲推开窗，用于支撑窗户的棍子掉落到楼下，正巧砸中了路过的西门庆。
于是有人脑补了这样一个连锁反应：假如潘金莲不推开窗，棍子就不会落下，就不会砸到西门庆；不遇到西门庆，潘金莲就不会出轨，武松就不会被逼上梁山；武松不上梁山，方腊就不会被擒，宋朝会被灭，自然也就不会有靖康之耻、金兵入关；其后各朝代的历史也将被重写，你可能读不到我这篇文章。
最后还是让我们回到蝴蝶的翅膀上。尽管混沌理论可以解释许多气象学中预报不准确的现象，它也适用于许多科学场景，但就热带气旋形成的要素来讲，如此小的事件是没办法引发一场台风的。
【参考资料】
维基百科：热带气旋、蝴蝶效应
VPR.org：蝴蝶是怎么飞的
NASA-EPDC：飓风是如何形成的
howstuffworks.com：一场飓风有多少能量
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