氣候預測:以圓形方式視覺化全球變暖

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博爾德——稀薄的塵埃雲從非洲西海岸吹向加勒比海;縷縷黑碳排放物在美國上空翻滾。這些宏大的全球化學方程式常常淹沒在複雜的氣候資料集中。但一個看似簡單的想法正在幫助學童和科學家們形象化碳、氣候甚至大陸漂移模型。

15年前,國家海洋和大氣管理局(NOAA)地球系統研究實驗室主任桑迪·麥克唐納在家中的車庫裡工作時,開始設計一種將氣候模型動畫投影到圓形表面的方法。最終的專案,被稱為球幕科學,現在有數百個動畫模型,可以在一個六英尺懸掛式地球儀的表面上播放,描繪從預測的海洋酸化到全球航運路線的一切。

“它非常粗糙,”麥克唐納回憶起他的早期原型時說。但他指出,現在全球已安裝了50多個球體,整個系統只需一兩臺計算機和四個投影儀即可執行。“僅僅做科學是不夠的,”麥克唐納說,他用Wii遙控器切換模型視覺化。


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但確定科學是至關重要的第一步。“我們知道我們必須把海洋搞對,”麥克唐納說。其中一個最簡單的動畫突出了溫度變化預測的不均衡性。隨著動畫中年份的閃現,陸地升溫比海洋高出幾度,海洋以鮮豔的深紅色表示。麥克唐納將這種差異描述為“全球變暖的醜陋秘密”。通常引用的未來90年全球地表溫度升高六攝氏度的預測具有誤導性,因為“他們談論的是平均值”,而不是預測發生在人們居住的陸地上更區域性、更劇烈的跳躍。他估計,到2100年,美國將經歷約10華氏度的升溫,這相當於本世紀每十年升高約1度。

為了努力遏制陸地溫度和海平面上升,更準確地追蹤碳排放量將至關重要;麥克唐納說,“絕對有必要找出是誰在排放碳”,以及碳排放量如何隨季節變化。他指出,儘管模型和視覺化模型方面有所改進,但在碳排放追蹤方面,“我們仍然非常粗糙。”

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