大雁擺造型或可節(jié)省體力 人字含何科學道理

作者: 來源: 2011-09-27 12:02:14 閱讀 我要評論 直達商品

大雁翅膀扇動會引發(fā)尾流的渦旋,而渦旋的外側正好是向上的氣流。如果相鄰的大雁剛好處在上升氣漩里,那么他們的飛行就會大大省力。

 

  秋天已至,一群群的大雁又從南往北的遷徙,每到這個時候大雁飛行陣型的研究都會達到個小高潮,那么,大雁整齊陣型飛翔到底用意何在呢?

 

  在現(xiàn)有的大雁人字形編隊說法中,“節(jié)省體力”的解釋流傳最廣。然而,這個解釋還停留在假說階段。目前為止,家還沒有確鑿的證據來支持它。1914年,德國的空氣動力學家卡爾 魏斯伯格(Carl Wieselsberger)經過簡單計算后首次提出大雁飛人字形可以節(jié)省能量這一假說。他認為,大雁翅膀扇動會引發(fā)尾流的渦旋,而渦旋的外側正好是向上的氣流。如果相鄰的大雁剛好處在上升氣漩里,那么他們的飛行就會大大省力。

 

  這一結論很快受到科學界的推崇,1970年,里薩滿(Lissaman)和斯科倫伯格(Schollenberger)利用日臻成熟的空氣動力學理論首次給出了一個估算。他們發(fā)現(xiàn),與單個大雁相比,一個由25只大雁組成的人字形編隊可以多飛71%的航程。他們還得出,最佳的人字形夾角為120度。一時之間,這成為了教科書般的事實。

 

  然而經過科學計算的不斷標準化精確化,有科學家質疑在里薩滿和斯科倫伯格的研究中,他們并未給出具體的計算公式和計算過程。而他們采用的模形也過于簡化:先是假設這些鳥不扇動翅膀,而是像固定翼飛機一樣僵硬;同時也沒有考慮光滑的機翼和毛茸茸的翅膀之間的區(qū)別。此后,一批更深入的理論研究證明,大雁編隊飛行的能量利用率遠沒有文章中提到的那樣高。不管此類工作如何細致,模型如何復雜,嚴謹?shù)目茖W家們還是批評這些理論計算過于理想化。光憑理論計算,似乎無法博得人們的青睞。

 

  雖然科學家們尚不能證明人字形和一字形編隊能夠節(jié)省長途飛行的體力,但是這種編隊形式的其他好處已經被證實了。鳥類學家發(fā)現(xiàn),加拿大大雁的眼睛分布在頭的兩側,各自可以覆蓋從正前方往后的128度角的范圍。這與這些大雁編隊飛行的極限角度相一致。換句話說,每一個在編隊里飛行的大雁都能看到領隊鳥,而領隊鳥也可以看見全部的編隊成員。因此,這些鳥類選擇人字形和一字形至少有一個確定的理由:在編隊飛行中,每一只鳥都能看見整個編隊,從而能夠更好地進行相互交流或者自我調整。

 

 


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