專訪|氣象學博士Vamei:地球不怕變暖,但人類受得了嗎

2020-12-03 澎湃新聞

Vamei是個典型的「斜槓青年」,過著擁有多種職業和身份的生活。具體而言,這些身份包括:氣象博士/IT博主/歷史撰稿人/創業碼農/科普作者……用他自己的話來說,「完全不知道自己接下來會幹什麼,卻很享受這種驚喜感。」

Vamei真名叫張騰飛,博士畢業於南洋理工大學地球科學系。以網名行走江湖久了,朋友們有時就以網名的音譯稱呼他:「挖煤」。他解釋「Vamei」是一次發生在赤道附近的颱風,按氣象規律颱風不常出現在赤道,所以「Vamei」是一個離群的風,無所顧忌地生長,不著邊際地遊蕩。

他這樣描述一個氣象學博士生的日常:坐在電腦前畫天氣圖,紅一塊、藍一塊,鄰座研究火山的同學打趣,說他是在做現代藝術。當他試著列出物理方程來解釋,同學露出崩潰的表情:「天氣預報哪有這麼複雜?」大多數人眼中的氣象就是「天氣預報」,他並不爭辯;可是看到有人宣稱全球變暖是個陰謀、川普宣布退出《巴黎協定》的新聞,他又忍不住跳起來,說希望美國現在宣布退出只是一時的逆流。對長期氣候的評估,也是氣象研究的一部分。

Vamei出過1本實體書和6本電子書,分別關於編程、手機攝影、網絡協議、環境歷史……最近一本終於和專業有關,叫《雲人•雨人》,是十個氣象人物的小傳。我們藉此機會和他聊了聊氣象科普的那些事。

英國天氣預報「創始人」菲茨羅伊手繪的天氣圖。本文圖片均出自《雲人·雨人》。

澎湃新聞:

你通常怎麼給你的長輩、非本專業的朋友解釋氣象學?學氣象學有什麼有趣的事?

Vamei:

解釋起來比較麻煩,一般就說自己是搞「天氣預報」的。長輩和朋友會立即露出恍然大悟又略帶惋惜的表情。

我覺得最有趣的,是能見證新技術對氣象學的推動。比如說,氣象學是應用超級計算機的重度用戶,計算能力的提高對氣象學研究幫助很大。再比如說,我博士的課題是從GPS數據中推算天氣。這種司空見慣的定位設備意外地幫助了氣象學觀測。

澎湃新聞:

那麼氣象工作除了天氣預報還有哪些?大眾對氣象學、氣象部門的常見誤解是什麼?

Vamei:

除了天氣預報,長期氣候的評估、天氣觀測網絡的維護、天氣災害的應急救援保障,都是氣象局工作的一部分。

在我看來,大眾對氣象學最大的誤解,是天氣預報應該100%準確。大家感覺科技發達了,天氣預報應該不是什麼難事。如果預報不準,那一定是天氣預報的失職。其實,天氣預報的能力是有上限的。超過了這個上限,天氣中的隨機和混沌因素就會放大,最終讓預報充滿錯誤。此外,天氣觀測網絡也算不上密集。偏遠地區和海上的觀測站點都比較少,這也給天氣預報帶來挑戰。

澎湃新聞:

公眾輿論會對氣象學研究以及氣象部門有影響嗎?

Vamei:

確實是這樣。氣象是公共服務部門,其研究成果和預報結果,都與人們的生活息息相關。氣象又是看得見摸得著的現象,人們不會像對量子力學、宇宙學那樣抱有神秘感,因此針對氣象的評論和批評就特別多。因此,氣象學,特別是氣象部門,從誕生開始就必須應對公眾輿論。公眾輿論對於氣象學發展有好的促進作用,比如英國的氣象預報系統,就是在沉船事故之後,迫於輿論壓力而設立的。另一方面,在一些氣象災害之後,公眾輿論會對氣象部門抱有強烈的情緒,以至於罔顧技術水平和資金投入等方面的限制。

澎湃新聞:

作為一個科普作者,你覺得我們目前在氣象方面的科普有哪些問題?

Vamei:

氣象科研人員大部分時間都是鑽在研究室裡,而公眾大多數時間滿足於一般的天氣預報。但在一些極端天氣,如寒潮、霧霾、颱風等發生時,公眾會對氣象問題產生強烈的好奇。這個時候,一些專業的科研人員進行科普時,才發現公眾對於氣象缺乏基本的背景知識。因此,大部分的科普都是補充這些基礎知識,深入的討論比較欠缺。我覺得科研和公眾之間有一個斷崖。要有一些常備的科普工作者,既能理解科研工作,又能被大眾接受。另一方面,我覺得也應該培養一批氣象愛好者。 美國就有這樣一批氣象愛好者群體,不但知識豐富,甚至還能進行常規的天氣預報。他們也能成為科研和公眾之間的中間層。當然,這樣一個群體的出現,有賴於天氣資料的公開,以及氣象科普書籍的編纂。這些都還是需要科普工作者的努力。

澎湃新聞:

《雲人•雨人》寫了10個氣象人物,這10個人是怎麼選的? 有你最喜歡的人物嗎?

Vamei:

在寫這本書時,我想選擇10個人物,能代表性地反映出現代氣象學的發展歷史。其中的菲茨羅伊、羅斯貝、洛倫茲,都是天氣學發展的關鍵人物。可能是因為資料讀得多了,我對這些人物都有很深刻的感情。如果說要選一個最喜歡的,應該是美國加州理工大學的教授哈根施密特。他本來是一位研究菠蘿口味的化學家,但幾乎憑一己之力改變了公眾對洛杉磯霧霾的認識。在改善空氣品質時,他又表現出足夠的實用主義,不是與石化、造車對抗,而是與他們不斷協商,最後切實地改變了洛杉磯的空氣品質。

研究洛杉磯霧霾的哈根施密特

澎湃新聞:

書裡寫到利用氣象生意賺錢的商人克裡克的故事。現在有哪些典型的氣象生意?

Vamei:

氣象生意還是很多。造風電站時需要進行天氣評估,以便最大化產能。海運公司需要天氣諮詢,從而能規避惡劣天氣對於貨物交付的風險。美國的一些公司會自己發射衛星、運行模型,提供商業化的天氣服務。溫溼測量、測風、防雷等天氣設備的生產也已經市場化。美劇《我們這一天》中,塑造了一個「天氣交易員」的人物。這是個新興的職位。它的主要任務,是交易天氣指數,從而對沖天氣帶來的金融風險。

澎湃新聞:

你還寫到一位氣象學家,因為對颶風的誤判而導致家破人亡。人類對颶風、颱風的了解是怎樣逐步推進的?現在我們對於颶風的預報準確率能達到多少?

Vamei:

颶風和颱風可以統稱為熱帶氣旋。這些天氣現象形成後,會有風眼。風會繞著風眼轉。沿海地區的居民,如江浙地區,很早就知道熱帶氣旋的威力,所以稱之為「鐵颶」。但由於缺乏風向、風速的觀測,人們連「旋風」這一特點都不太清楚。後來有了地面上的觀測站,有了電報,一個地方的觀測能很快通報其他地方的人,人們可以對熱帶氣旋行進方向有一個預判。有了衛星之後,人們可以全程的跟蹤熱帶氣旋的路徑。藉助模型,人們可以通過提前一兩天預報熱帶氣旋登陸地點,誤差也在一兩百公裡的範圍。

颶風過後的小城加爾維斯頓

澎湃新聞:

氣象研究與政治始終有千絲萬縷的聯繫,例如天氣預報的發展在很大程度上是戰爭推動的,可以再給我們舉一些例子嗎?

Vamei:

最初的天氣預報和航海有很大關係。像庫克船長這樣的探險家,就很注重天氣觀測。英美早期的天氣預報,都是為了減少船難。早期天氣預報的準確度有限,對實際作戰的指導意義有限。不過,氣象對於軍事的重要性,在第二次世界大戰得到了充分證明。隆美爾在北非的作戰、盟軍的諾曼第登陸,都利用了天氣預報的成果。美國海軍將領哈爾西帶領艦隊行動時,對雷達上的颱風視而不見,受到的損失甚至超過了作戰。這提供了一個反面例證。

澎湃新聞:

最近書裡寫到查爾斯•基林,他發現了二氧化碳的監測方法並且終生為之努力。地球到底有沒有在變暖,從科學上是通過幾個渠道來確認的?為什麼在最早享用二氧化碳監測成果的國家,會有人將全球變暖視為「騙局」?這在科學界是毫無爭議的共識嗎?

Vamei:

氣候變暖是一個長期變化的全球過程,並非某一年某個局部地區的氣溫的冷熱。想要去研究氣溫的長期變化,就要去看那些同樣變化緩慢的現象。一個變化就是冰川。冰川的覆蓋範圍可以通過地質研究獲得。而在最近一百多年來,冰川的面積一直在快速縮小。另外就是冰芯和海洋沉積物研究。不同年份形成的冰或海洋沉積物,會根據氣溫和溼度的不同,帶有不同含量的同位素因素。此外,把天氣觀測數據放入計算機模型,也可以計算出未來的氣候。

一個國家的科學很發達,並不意味著這個國家民眾的科學素養高。美國大眾中相當一部分還不相信「進化論」。所以,一些美國民眾把全球變暖視為騙局,並不讓人意外。

科學界是包容質疑精神的,一些研究論文認為氣候並沒有變暖,或者說氣候變暖並非人為原因。但科學界也有一套「同行評議」的篩選制度,即通過科學家之間的評審來評估數據、模型和理論的可信度。可以說,那些最被認可的研究成果,都是指向「全球變暖」的。很多媒體在報導新聞時,喜歡引用缺乏「同行評議」的新論文,以製造驚奇的效果,最終混淆了大眾的視聽。

二氧化碳研究者查爾斯•基林長期觀測到的「基林曲線」:二氧化碳逐年遞增。

澎湃新聞:

面對二氧化碳,人類的警醒和主動應對是從什麼時候開始的?

Vamei:

早在二戰之前,就有科學家研究了二氧化碳對氣溫的影響。但這些理論缺少觀測支持,人們對於二氧化碳的含量很混淆。二戰後,查爾斯•基林對二氧化碳的長期觀測,讓人們看到二氧化碳長期增長的事實。不過,單單憑藉二氧化碳的影響,全球升溫也不會特別明顯。後來,在計算機模型的幫助下,二氧化碳在全球變暖中扮演的角色才逐漸明晰。二氧化碳帶來的變暖,會造成其他的正反饋作用,譬如水蒸氣的增加。水蒸氣也是溫室氣體,會造成全球溫度進一步的變暖。人們理解到,二氧化碳是造成全球變暖的一把鑰匙。由於人為排放的二氧化碳是二氧化碳增加的源頭,所以有了國際合作來限制減排。

澎湃新聞:

《巴黎協定》為世界各國定下的「硬指標」是:以工業化之前的世界氣溫為基準,把全球平均溫度升幅控制在2°C以內,或者更進一步,將氣溫升幅控制在1.5°C以內。——能不能給我們普及一下,升溫控制在2攝氏度是什麼概念?

Vamei:

天氣是一個複雜系統,所以全球平均溫度升高2攝氏度,局部地區的影響也會不同。有的地方,如南北極,氣溫會升高更多。而熱帶的升溫不會那麼明顯。乾旱和洪澇的分布也會發生變化,不能一概而論。總的來說,會有更長期的乾旱和更極端的高溫天氣發生。此外,一個全球都能感受到的現象是海平面升高,並淹沒許多沿海城市和灘涂。由於這些地區人口密集、產業發達,會給全球的經濟帶來難以預估的影響。

歷史上地球溫度變化很大。比如人們常聽說的冰河期,溫度能比現在低10攝氏度以上。但人類歷史所經歷的氣溫變化並不大。在過去1萬年的時間裡,氣溫變化也就是1攝氏度左右。現在的全球變暖對於地球不算什麼,問題是,人類這個物種能否承受得了?

洛杉磯議員宣傳空氣治理

澎湃新聞:

最近川普剛剛宣布美國將退出《巴黎協定》。你認為這對控制全球變暖會是毀滅性的打擊嗎?有人說,對於全球變暖,適應(adapt)比阻止和延緩更重要,說白了就是地球變熱是宿命,大家想想怎麼在更熱的時代好好活著比較現實。你怎麼看?

Vamei:

我只能說,裡根擔任美國總統時,也曾打壓美國國內的環保言論。所以也希望美國退出《巴黎協定》只是一時的逆流。第二個看法我不是很贊同。既然能阻止或延緩,為什麼急著去體驗氣候變化的風險呢?歷史上許多氣候變遷,帶來不少亡國或戰爭的教訓。樓蘭古國是我們都熟悉的一個例子,而瑪雅文明、吳哥窟文明的消亡,也有很多氣候的因素在內。人類歷史一向是不撞南牆不回頭,一定要頭破血流了才思變革。問題是,之前人類能力還小,就算頭破血流,也不至於把自己毀了。現在,人能用核武器抹平地球,也有能力改變氣候。這種時候還是被動等待的話,真的像把一把菜刀交到孩子手裡,是很危險的一件事。

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