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  • 在科学, 模型是一种思想的表现, 用来描述和解释不能直接体验的现象的物体,甚至是过程或系统. 模型是科学家工作的核心, 无论是在他们的研究中,还是在交流他们的解释时.

    模型是一种将理论与实验联系起来的心理视觉方式, 它们通过对想象现实的简化表示来指导研究,从而使预测得以发展并通过实验进行验证.

    为什么科学家使用模型

    模型有多种用途——从提供解释复杂数据的方法到作为假设呈现. 科学家可能会提出不止一种模型来解释或预测在特定情况下可能发生的事情. 科学家们经常会争论他们模型的“正确性”, 在这个过程中, 该模型将不断发展或被拒绝. 因此, 模型是科学知识构建过程的核心,并展示了科学知识是如何试探性的.

    想想一个展示地球的模型——一个地球仪. 在2005年之前,地球仪一直是bwin想象中的地球样子的艺术家代表. (2005年,第一个利用NASA卫星图片制作的地球仪诞生了.)已知的第一个地球仪(公元前150年)并不十分精确. 这个地球仪是在希腊建造的,所以可能只显示了欧洲的一小部分土地, 也不会有澳大利亚, 中国或新西兰在上面! 随着知识积累了数百年, 模型得到了改进,直到, 到那时,一个由真实图像制成的地球仪已经生产出来了, 这幅画和实物之间没有明显的差别.

    建立模型

    科学家们从少量的数据开始,随着时间的推移,对他们正在解释或用于预测的现象进行越来越好的描述. 这些天, 许多模型可能是数学的,并在计算机上运行, 而不是视觉表现, 但原理是一样的.

    使用模型进行预测

    在某些情况下,科学家开发模型是为了尝试和预测事物. 最好的例子是 气候模型 气候变化. 人类并不知道他们对地球造成的全部影响, 但bwin确实对碳循环了解很多, 水循环和天气. 利用这些信息和对这些循环如何相互作用的理解, 科学家们正试图弄清楚可能会发生什么. 模型进一步依赖于科学家的工作来收集高质量的数据以输入模型. 要了解更多关于为模型整理数据的工作,请参阅 阿尔戈号项目 目前正在进行的工作是收集大规模的温度和盐度数据,以了解海洋在气候和气候变化中扮演的角色.

    例如, 他们可以用数据来预测未来20年的气候,如果bwin继续以 当前的 速率——如果bwin产生更多的二氧化碳会发生什么,如果bwin产生更少的二氧化碳会发生什么. 这些结果被用来告诉政治家气候可能发生什么以及可以改变什么.

    模型的另一个常见用途是渔业管理. 捕鱼和向出口市场出售鱼是包括新西兰在内的许多国家的重要产业(价值1亿美元).2009年为40亿美元). 然而,过度捕捞是一个真正的风险,可能导致渔场崩溃. 科学家利用鱼类生命周期的信息, 养殖模式, 天气, 沿海洋流和栖息地来预测在种群数量减少到无法恢复之前,可以从特定区域捕捞多少鱼.

    当现场实验过于昂贵或危险时,也可以使用模型, 比如用来预测的模型 大火在公路隧道蔓延 我是如何 建筑物可能发生火灾.

    bwin怎么知道一个模型是否有效?

    模型通常用于做出非常重要的决定, 例如, 减少可以从一个地区捕捞的鱼的数量可能会使一个公司破产,或者阻止渔民从事他们一直从事的职业 家庭 几代人.

    与应对气候变化相关的成本几乎是不可想象的, 所以模型的正确性是很重要的, 但通常情况下,这是一个使用迄今为止可用的最佳信息的案例. 需要不断地测试模型,看看所使用的数据是否提供了有用的信息. 科学家可以问模型的一个问题是:它是否符合bwin所知道的数据?

    对于气候变化来说,这有点困难. 它可能符合bwin现在所知道的,但bwin知道的足够吗? 测试气候变化模型的一种方法是反向运行. 它能准确预测已经发生的事情吗? 科学家可以测量过去发生的事情, 如果模型符合数据, 人们认为它更值得信赖. 如果不合适,是时候做更多的工作了.

    这种将模型预测与可观测数据进行比较的过程被称为“地面真相”。. 渔业管理, 实地调查包括走出去,在不同的地方采集鱼的样本. 如果该地区的鱼类数量没有模型预测的那么多,那么是时候做更多的工作了.

    了解更多关于地面真相 卫星测量海冰厚度. 在这里,科学家们正在验证南极冰层厚度的卫星数据,以便这些数据可以用来模拟地球的气候, 海水温度和海平面可能正在发生变化.

    科学的本质

    模型在科学中一直很重要,并继续被用来检验假设和预测信息. 通常它们并不准确,因为科学家可能没有所有的数据. 重要的是,科学家要测试他们的模型,并愿意随着新数据的出现而改进它们. 建立模型需要时间——一个精确的地球仪需要2年多的时间,希望有一千年的时间去创造, 建立一个准确的气候变化模型所需的时间将大大缩短.

    有用的链接

    An 一个科学模型的例子 在YouTube上.

      发布于2011年5月10日,更新于2018年11月13日 参考Hub文章
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