Rachel Pike談氣候頭條新聞背後的科學努力

Rachel Pike on The science behind a climate headline

在4分鐘的演講中,大氣化學家Rachel Pike讓我們認識到,關於氣候變化頭條新聞背後,科學努力的龐大規模。她的團隊是幾千個貢獻團隊其中之一,為了獲得一個關鍵分子的數據資料,他們進行了一趟飛越雨林的冒險飛行。

講者介紹

Rachel Pike

Rachel Pike研究分子層面上的氣候變化。即追踪生物燃料作物的排放物,如何與空氣反應,而形成全球天氣的趨勢。

Rachel Pike知道氣候研究的複雜性-在發現背後,歷經艱苦、嚴格、精細的技術,最終成為IPCC(聯合國跨政府氣候變遷小組)的報告,以及頭條新聞。 Rachel Pike為劍橋大學博士研究生,研究異戊二烯,一個主要的生物燃料作物排放物,以及其它分子。這使她歷經乘坐重裝備實驗飛機,在雨林樹冠上方飛翔;進入超級電腦網格的冷卻次層結構;以及巨大的大氣實驗室。她詳盡的工作顯示岀一些重要階段,描繪出人類活動如何影響全球生態系統的完整藍圖。 「我們研究的主題極其狹窄,就是如少數進程或分子那樣狹小範

譯者介紹

翻譯人員洪曉慧

繁體編輯朱學恒、洪曉慧

簡體編輯朱學恒、洪曉慧

檔案後製處理洪曉慧、謝旻均


Rachel Pike談氣候頭條新聞背後的科學努力

  • 我今天想和你們談談,關於你在報紙上所看到的頭條新聞背後,科學努力的規模。當與氣候變化有關時,頭條新聞看起來像這樣;當與空氣品質或煙霧有關時,頭條新聞看起來像這樣;它們是相同大氣科學領域的兩個分支。

    最近,當聯合國跨政府氣候變遷小組,或說是IPCC,發表其對大氣系統所知情形的報告時,頭條新聞看起來像這樣。該報告是由來自於40個國家,620位科學家所撰寫的。他們針對這個主題,寫了近1000頁的報告。所有報告都進行了審查,是由另外來自於113個國家,400多位科學家和審查者進行的。這是一個大團體,一個相當大的團體。事實上,我們的年度會議,是世界上最大的[自然]科學會議。

    每年有超過15000位科學家,為此前往舊金山;每位科學家都隸屬於一個研究團隊,每個研究團隊研究各式各樣廣泛的主題。我們在劍橋的團隊研究的各類主題,包含會影響天氣和氣候的聖嬰振盪現象、衛星數據的同化,以及會產生生物燃料作物的排放物;這也正是我所研究的領域。

    在每個研究領域,其中還有更多像我一樣的博士研究生。我們研究的主題極其狹窄,就是如少數進程或分子那樣狹小範圍的東西。我研究的分子之一,叫做異戊二烯,就是這個。這是一個小的有機分子。你可能從未聽說過它。迴紋針的重量約相當於900 × 6 × 10^23-約10的21次方-個異戊二烯分子。

    儘管它的重量非常輕,但每年排放到大氣中的重量,卻相當於地球上所有人的重量。這是相當大量的,重量相當於甲烷。因為它的量是如此多,所以對大氣系統確實相當重要。

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  • 因為它對大氣系統很重要,我們長期研究這個分子;我們使它爆炸,並觀察其碎片。這是在西班牙的EUPHORE煙霧室。大氣爆炸或完全燃燒,需時超過你車子反應所需的1.5萬倍。不過,我們依然是觀察其碎片。

    我們在超級電腦上運算大量的模型,這正是我所做的研究。我們的模型佔了幾十萬個網格箱,每個都以分鐘為時間標度,計算數百個變量,需要幾個星期來整合它。我們進行了幾十個整合工作,以瞭解所發生的事情。

    我們也飛到世界各地尋找這個分子。我最近和其他夥伴參加了在馬來西亞的實地調查;我們在那裡發現了一個位於雨林中央的全球大氣瞭望塔。我們在這個塔上,掛上價值數十萬美元的科學設備,用以尋找異戊二烯。當然,也尋找其他東西。這是位於雨林中央的塔,從上面看的樣子。這是從下面看的樣子。

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  • 在實地調查活動一部份,我們甚至還帶了飛機-就是這架飛機,型號是BA146,屬於FAAM(大氣測量飛行設備公司)一般可搭載120至130人。也許你今天就是搭乘類似的飛機到這裡。但我們不只是乘坐它,我們在樹冠頂部上方100米處飛行,以測量這個分子-這是難以想像的危險舉動。

    我們必須以一種特別的傾斜度飛行,以進行測量。我們聘請了軍事和測試飛行員來操縱,必須得到特殊飛行許可。當沿著山谷斜坡繞行時,所受到的重力可達至2G,當科學家們在飛機上時,必須全程綁好安全帶以進行測量。所以,你可以想像這架飛機的內部,看起來不像任何你度假時所搭乘的飛機。這是一個飛行實驗室,我們用以測量該地區的這個分子。

    我們做了所有這樣的事,以瞭解一個分子的化學性質。當一個像我一樣的學生,對這個分子有某種想法或瞭解時,他們會以這個主題寫一篇科學論文。歷經這趟實地調查後,我們可能會得到幾十個進程或分子的幾十篇論文。

    當知識主體建立後,將會有1個副章節,或副章節的子部份,如IPCC的評估,雖然還有其它的。IPCC報告的 11個章節,各有6到10個副章節。所以你可以想像這個努力的規模。在每一個我們所寫的評估中,都會貼上摘要標籤。摘要是寫給非科學領域的讀者看的。我們將這個摘要呈給記者和決策者,以使它成為頭條新聞,就像這樣。非常感謝(掌聲)。

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