钓鱼,开局获得签到系统 第319章 读书学习
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阴天翘嘴的数据拿回来之后,林泠花了几个晚上做对比分析。
他把晴天和阴天两组数据并排摊在桌上,横轴是时间,纵轴是翘嘴所在的水层深度。台灯的光从侧面打过来,纸面上铅笔画的曲线被照出浅浅的阴影。晴天的曲线像过山车,早上六到十米,中午十二米以下,下午六到八米,黄昏两到四米,波动幅度大,谷底深。那条线陡上陡下,尖峰和低谷之间差了将近十米。阴天的曲线平缓得多,全天都在三到五米之间小幅浮动,没有明显的深谷,像一条温吞的溪流在平地上慢慢淌。两条曲线的差异太直观了,几乎是两个不同的行为模式。他用红笔在晴天曲线的谷底画了一个圈,又在阴天曲线的平缓段旁边画了一个箭头,标注“无深谷”。画完他退后两步看了看整张图,觉得这两条线不只是数据的差异,更像是两种完全不同的生活方式——晴天鱼在不断地上下奔波,阴天鱼在一个窄窄的水层里安稳待着。
他盯着这两条曲线看了很久,想找一个更根本的解释变量。水温他考虑过,但晴天和阴天的水温差异没那么大,表层相差不到两度,不足以解释水层七八米的位移。而且上周测的水温数据显示,晴天中午表层二十三点五度,十二米深处二十度,差了三点五度;阴天表层二十一度,十二米深处十九度,差了两度。温差确实有差异,但鱼的深度变化差了七八米,两度温差撑不起这么大的位移。他在草稿纸上算了一下,假设水温每变化一度鱼层移动两米,那两度温差只能解释四米的位移,剩下三四米没着落。而且水温对鱼的影响主要是代谢率,代谢率变化反映在摄食频率上,不直接反映在水层选择上。鱼可以待在冷水里不吃东西,也可以待在暖水里不吃东西,水温不是决定它们待在哪里的首要因素。
溶氧也想过,但阴天溶氧通常更低,按理说鱼应该更靠上,这跟数据方向一致,但溶氧的变化幅度太小,撑不起这么大的水层变化。他又翻了翻溶氧数据,晴天十二米深处溶氧六点二,阴天同时段六点零,只差了零点二,而鱼深却差了七八米,显然不是溶氧在驱动。如果溶氧是主因,那鱼层的移动幅度应该跟溶氧的变化幅度成正比,零点二的溶氧差对应七八米的水深差,这个比例太离谱了。溶氧对鱼的影响主要体现在极端情况下——溶氧低于三以下鱼会浮头,高于五以上鱼就不太在乎了。今天两组数据都在六以上,溶氧根本不是限制因素。
气压也考虑过。晴天气压通常高一些,阴天气压低一些,但上周晴天一千零一十五,阴天一千零一十七,阴天反而略高。气压影响的是鱼的活跃程度和摄食欲望,不直接决定鱼待在哪一层。而且气压的变化是全天性的,不会在中午突然把鱼从十米赶到十二米,下午又赶回来。气压跟水温一样,是背景变量,不是驱动变量。
最后他把注意力落在了光照上。这个念头是在翻气象数据的时候冒出来的。他本来想查一下两天的云量差异,结果气象网站上除了云量,还附带了水平面照度数据。他点开一看,晴天正午的照度峰值到了十二万勒克斯,阴天全天都在八百到两千之间波动,两者差了将近一百倍。他盯着这个数字看了一会儿,脑子里忽然转了个弯——水温和溶氧的变化幅度太小,气压的方向不对,只有光照的变化幅度跟鱼层的位移幅度在同一个数量级上。十万勒克斯和两千勒克斯之间差了五十倍,这是一个数量级的差异,比水温和溶氧的差异大得多。
他从书架上翻出一本大学时用的《普通物理学》,书页已经泛黄了,翻到光学那一章,找到光在介质中传播的衰减公式。比尔-朗伯定律,他记得是这个名称。公式很简单:光强随深度指数衰减,衰减速度由介质的吸收系数决定。水对光的吸收系数在不同波长下不一样,红光衰减最快,蓝绿光衰减最慢。翘嘴的眼睛对蓝绿光最敏感,它追的应该就是蓝绿光衰减到某个舒适水平的深度。如果这个假设成立,那晴天和阴天的鱼层差异就可以用一个统一的公式解释——水面照度越高,达到同样舒适照度所需的深度就越深。公式写在一页泛黄的纸上,旁边还有他当年画的示意图,一条光线穿过一层介质,强度随深度指数衰减。他把公式抄在笔记本上:吸收系数乘以深度等于入射光强与目标光强比值的自然对数。
他代入晴天和阴天两组数据算了一下。晴天正午水面照度约十万勒克斯,目标照度约一千勒克斯,深度十二米,算出来的吸收系数大约零点三八每米。阴天水面照度约一千五百勒克斯,目标照度还是一千勒克斯,深度两米半,算出来的吸收系数零点一六。两个系数不一样,他想了想,可能跟水体浊度和悬浮物浓度有关。晴天风大浪高,水体搅动大,悬浮物多,吸收系数偏高;阴天风小,水体清澈一些,吸收系数偏低。但两个数值都在文献里查到的本地湖库水体吸收系数范围内,零点一到零点五之间,说明他的思路大致是对的。他又翻了翻另一本参考书,书里说浑浊水体的吸收系数可以到零点六以上,清澈水体可以低到零点一以下,他算出来的两个值正好落在中间,不偏不倚。
他又想到一个问题。翘嘴是视觉捕食者,它的觅食效率和安全性都跟光照直接相关。光照太强的时候,它的视网膜容易过载,猎物也容易发现它,所以它沉到深水,在光线衰减到合适水平的深度活动。光照弱的时候,它可以在浅水活动而不暴露自己,猎物在弱光下也看不清它。他想起去年在白马河钓翘嘴的时候,阴天翘嘴都在浅水追小鱼,晴天中午完全停口,当时以为是温度问题,现在回头看,光照可能才是主因。白马河的水比大山口水库浅,光衰减快,晴天中午浅水区的照度可能高到翘嘴无法忍受的程度,它要么沉到深水,要么干脆停口。大山口水库水深,翘嘴有深水可退,所以晴天中午还能在十二米深处钓到,只是口稀。白马河没有十二米深的水域,翘嘴无处可退,只能停口。他越想越觉得这个逻辑通顺,在笔记本上画了一个简单的示意图,左边是浅水河,右边是深水水库,中间画了一条照度等值线,标注“翘嘴舒适区”。
他从网上找了一份本地全年的日照数据,把晴天、阴天、雨天的平均照度区间标注在时间轴上,再把每次出钓时记录到的翘嘴水层深度叠加上去。网上的数据是气象站测的水平面照度,单位是勒克斯,晴天正午的峰值能到十二万,阴天全天在八百到两千之间波动,雨天更低,只有几百。他把三组数据放一起看,规律更清楚了。晴天翘嘴白天待在光照衰减到大约一千勒克斯的那个深度,阴天这个深度只有两到三米,晴天则要往下找到十二米以下。它追的不是固定水深,是固定照度。他画了一条水平线在图中间,标注“目标照度约一千勒克斯”,晴天的曲线在正午时段贴着这条线往下扎到十二米,阴天的曲线全天都在这条线附近浮动,没有明显的起伏。鱼在追一个照度值,不是在追一个固定深度。
他把晴天和阴天两组数据并排摊在桌上,横轴是时间,纵轴是翘嘴所在的水层深度。台灯的光从侧面打过来,纸面上铅笔画的曲线被照出浅浅的阴影。晴天的曲线像过山车,早上六到十米,中午十二米以下,下午六到八米,黄昏两到四米,波动幅度大,谷底深。那条线陡上陡下,尖峰和低谷之间差了将近十米。阴天的曲线平缓得多,全天都在三到五米之间小幅浮动,没有明显的深谷,像一条温吞的溪流在平地上慢慢淌。两条曲线的差异太直观了,几乎是两个不同的行为模式。他用红笔在晴天曲线的谷底画了一个圈,又在阴天曲线的平缓段旁边画了一个箭头,标注“无深谷”。画完他退后两步看了看整张图,觉得这两条线不只是数据的差异,更像是两种完全不同的生活方式——晴天鱼在不断地上下奔波,阴天鱼在一个窄窄的水层里安稳待着。
他盯着这两条曲线看了很久,想找一个更根本的解释变量。水温他考虑过,但晴天和阴天的水温差异没那么大,表层相差不到两度,不足以解释水层七八米的位移。而且上周测的水温数据显示,晴天中午表层二十三点五度,十二米深处二十度,差了三点五度;阴天表层二十一度,十二米深处十九度,差了两度。温差确实有差异,但鱼的深度变化差了七八米,两度温差撑不起这么大的位移。他在草稿纸上算了一下,假设水温每变化一度鱼层移动两米,那两度温差只能解释四米的位移,剩下三四米没着落。而且水温对鱼的影响主要是代谢率,代谢率变化反映在摄食频率上,不直接反映在水层选择上。鱼可以待在冷水里不吃东西,也可以待在暖水里不吃东西,水温不是决定它们待在哪里的首要因素。
溶氧也想过,但阴天溶氧通常更低,按理说鱼应该更靠上,这跟数据方向一致,但溶氧的变化幅度太小,撑不起这么大的水层变化。他又翻了翻溶氧数据,晴天十二米深处溶氧六点二,阴天同时段六点零,只差了零点二,而鱼深却差了七八米,显然不是溶氧在驱动。如果溶氧是主因,那鱼层的移动幅度应该跟溶氧的变化幅度成正比,零点二的溶氧差对应七八米的水深差,这个比例太离谱了。溶氧对鱼的影响主要体现在极端情况下——溶氧低于三以下鱼会浮头,高于五以上鱼就不太在乎了。今天两组数据都在六以上,溶氧根本不是限制因素。
气压也考虑过。晴天气压通常高一些,阴天气压低一些,但上周晴天一千零一十五,阴天一千零一十七,阴天反而略高。气压影响的是鱼的活跃程度和摄食欲望,不直接决定鱼待在哪一层。而且气压的变化是全天性的,不会在中午突然把鱼从十米赶到十二米,下午又赶回来。气压跟水温一样,是背景变量,不是驱动变量。
最后他把注意力落在了光照上。这个念头是在翻气象数据的时候冒出来的。他本来想查一下两天的云量差异,结果气象网站上除了云量,还附带了水平面照度数据。他点开一看,晴天正午的照度峰值到了十二万勒克斯,阴天全天都在八百到两千之间波动,两者差了将近一百倍。他盯着这个数字看了一会儿,脑子里忽然转了个弯——水温和溶氧的变化幅度太小,气压的方向不对,只有光照的变化幅度跟鱼层的位移幅度在同一个数量级上。十万勒克斯和两千勒克斯之间差了五十倍,这是一个数量级的差异,比水温和溶氧的差异大得多。
他从书架上翻出一本大学时用的《普通物理学》,书页已经泛黄了,翻到光学那一章,找到光在介质中传播的衰减公式。比尔-朗伯定律,他记得是这个名称。公式很简单:光强随深度指数衰减,衰减速度由介质的吸收系数决定。水对光的吸收系数在不同波长下不一样,红光衰减最快,蓝绿光衰减最慢。翘嘴的眼睛对蓝绿光最敏感,它追的应该就是蓝绿光衰减到某个舒适水平的深度。如果这个假设成立,那晴天和阴天的鱼层差异就可以用一个统一的公式解释——水面照度越高,达到同样舒适照度所需的深度就越深。公式写在一页泛黄的纸上,旁边还有他当年画的示意图,一条光线穿过一层介质,强度随深度指数衰减。他把公式抄在笔记本上:吸收系数乘以深度等于入射光强与目标光强比值的自然对数。
他代入晴天和阴天两组数据算了一下。晴天正午水面照度约十万勒克斯,目标照度约一千勒克斯,深度十二米,算出来的吸收系数大约零点三八每米。阴天水面照度约一千五百勒克斯,目标照度还是一千勒克斯,深度两米半,算出来的吸收系数零点一六。两个系数不一样,他想了想,可能跟水体浊度和悬浮物浓度有关。晴天风大浪高,水体搅动大,悬浮物多,吸收系数偏高;阴天风小,水体清澈一些,吸收系数偏低。但两个数值都在文献里查到的本地湖库水体吸收系数范围内,零点一到零点五之间,说明他的思路大致是对的。他又翻了翻另一本参考书,书里说浑浊水体的吸收系数可以到零点六以上,清澈水体可以低到零点一以下,他算出来的两个值正好落在中间,不偏不倚。
他又想到一个问题。翘嘴是视觉捕食者,它的觅食效率和安全性都跟光照直接相关。光照太强的时候,它的视网膜容易过载,猎物也容易发现它,所以它沉到深水,在光线衰减到合适水平的深度活动。光照弱的时候,它可以在浅水活动而不暴露自己,猎物在弱光下也看不清它。他想起去年在白马河钓翘嘴的时候,阴天翘嘴都在浅水追小鱼,晴天中午完全停口,当时以为是温度问题,现在回头看,光照可能才是主因。白马河的水比大山口水库浅,光衰减快,晴天中午浅水区的照度可能高到翘嘴无法忍受的程度,它要么沉到深水,要么干脆停口。大山口水库水深,翘嘴有深水可退,所以晴天中午还能在十二米深处钓到,只是口稀。白马河没有十二米深的水域,翘嘴无处可退,只能停口。他越想越觉得这个逻辑通顺,在笔记本上画了一个简单的示意图,左边是浅水河,右边是深水水库,中间画了一条照度等值线,标注“翘嘴舒适区”。
他从网上找了一份本地全年的日照数据,把晴天、阴天、雨天的平均照度区间标注在时间轴上,再把每次出钓时记录到的翘嘴水层深度叠加上去。网上的数据是气象站测的水平面照度,单位是勒克斯,晴天正午的峰值能到十二万,阴天全天在八百到两千之间波动,雨天更低,只有几百。他把三组数据放一起看,规律更清楚了。晴天翘嘴白天待在光照衰减到大约一千勒克斯的那个深度,阴天这个深度只有两到三米,晴天则要往下找到十二米以下。它追的不是固定水深,是固定照度。他画了一条水平线在图中间,标注“目标照度约一千勒克斯”,晴天的曲线在正午时段贴着这条线往下扎到十二米,阴天的曲线全天都在这条线附近浮动,没有明显的起伏。鱼在追一个照度值,不是在追一个固定深度。