風中塵埃:資料視覺化如何幫助環境

新興的感測器新聞領域幫助公民科學家和記者填補環境監測網路中的資料空白

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點


最近一項使用美國宇航局CALIPSO衛星的研究描述了風和天氣每年如何將數百萬噸的沙塵從撒哈拉沙漠帶到亞馬遜盆地,為亞馬遜貧瘠的土壤帶來了急需的磷等肥料。

為了生動地講述這個故事,美國宇航局戈達德科學視覺化團隊製作了一個影片,展示了撒哈拉沙塵的路徑,觀看次數已達50萬次。這個故事之所以引人注目,是因為它依靠衛星技術和資料來展示一個生態系統的健康狀況如何與世界另一端的另一個生態系統緊密相連。

像這樣的令人驚歎的資料視覺化可以大大有助於向更廣泛的世界傳達科學奇蹟。但比驅動資料收集和分析的技術更重要的是,團隊如何將他們的發現以故事的形式呈現給公眾。美國宇航局的CALIPSO資料提供了一個模型,展示了科學家、技術專家和記者如何走到一起,利用資料來幫助我們應對像空氣汙染這樣的慢動作危機。


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能夠看到風中的塵埃具有廣泛的意義。如今,世界上每八個人中就有一人死於包括塵埃在內的空氣汙染。世界衛生組織去年三月釋出的這個驚人的事實意味著每年有700萬人過早死亡。空氣汙染現在是世界上最大的環境風險,它發生在室內和室外。

世界衛生組織報告的資料是之前估計的兩倍多,它基於改進的暴露測量,包括從衛星、感測器以及天氣和氣流資訊收集的資料。這些資訊已與人口統計資訊進行了交叉製表,例如,揭示瞭如果你是一個生活在中國的低收入至中等收入人群,你死於與空氣汙染相關的死亡的機率會急劇上升

這些令人震驚的統計資料對於生活在高汙染地區的人們來說並不新鮮,儘管在許多受影響最嚴重的地區,政府並不急於證實這一顯而易見的事實。全球範圍內的顆粒物(灰塵)監測的可用性可能會以我們都能看到的方式改變這種動態。

DustDuino可以幫助資源有限的個人監測室內或室外的PM10和PM2.5濃度。(來源:公共實驗室

除了美國宇航局產生的海量衛星資料外,有助於建立個人汙染監測器的感測器技術也越來越實惠和易於獲得。像空氣質量蛋SpeckDustDuino(我與它合作)這樣的專案正在努力將從地面收集資料的工具儘可能多地掌握在人們手中。這些低成本裝置正在為公民科學創造機會,以填補覆蓋範圍的空白,而測試這種潛力是我們今年夏天晚些時候在巴西聖保羅安裝DustDuino單元的關鍵部分。衛星資料往往繪製出廣闊的全球範圍,但通常是當地的細節為決策提供資訊和動力。

衛星為我們提供了全球視角。由大型機構和政府監督的官方監測基礎設施可以以非常高的解析度測量環境空氣,並模擬大面積的暴露。但它們並不能看到一切。新興的感測器新聞領域幫助公民科學家和記者填補監測網路的空白,識別官方基礎設施看不到的人類暴露和熱點。

安裝在巴西聖保羅的DustDuino感測器(圖片由Willie Shubert提供)

作為地球新聞網路的專案官員,我幫助為世界各地的資料科學家、開發人員和環境記者團隊提供培訓和支援,以整合大量新資訊並促進當地環境報道。我們之所以採取這種方法,是因為我們需要溝通像空氣汙染和氣候變化這樣的慢動作危機的技能,需要能夠理解資料的專家和能夠為讀者優先考慮並將其背景化的記者相結合。

利用來自衛星、感測器和社群的技術、技能和專業知識,記者、科學家和技術專家需要共同努力,將資料轉化為解決環境危機所需的知識。

Willie Shubert is the Senior Project Coordinator for Internews' Earth Journalism Network. As a coordinator of a global network of environmental journalists, Willie helps make tools that enable people to connect with each other, find material support, and amplify their local stories to global audiences. In his previous position at National Geographic Magazine, he coordinated translation for the magazine's 32 local language partners. He holds a degree in Geography from Humboldt State University with concentrations in cartography, environmental economics, and Chinese Studies. Outside of work, he devotes his time to the development of a free school dedicated to community building through education and to collaborative mapping and audio projects.

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