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2015年12月18日 星期五
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探析氣候變化系列之監察預警:衛星遙感 繪圖警世


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■林琿希望通過動態地圖,讓大家看到每個地方的空氣移動、溫度變化、二氧化碳排放、污染物飄移等情況,讓地圖「說話」。 梁祖彝 攝

天上覽氣候 結合人類活動模擬 料5年內製「活地圖」

人類社會的不同活動是加劇氣候變化的主因,令全球受嚴峻威脅,科學界正致力將「人類活動」因素結合氣候數據,以拆解當中錯綜複雜的關係,屬極深奧的研究領域。香港中文大學太空與地球信息科學研究所所長林琿領導香港與內地的跨學科專家團隊,採用衛星遙感科技接收地理環境監測數據,首次詳盡地為地球系統模型引入「人」的元素,透過分析模擬,探究人類活動與氣候變化的相互影響,並藉此於5年內製成一個「活地圖」,呈現氣候變化下中國未來50年的環境及生態狀況,長遠更希望能結合更多地區數據,為全人類作監察警示。 香港文匯報記者 鄭伊莎

氣候變化是科學問題,也是涉及各國減排及社會可持續發展的政治議題。針對中國設計一個有科學基礎支持的減排試驗方案,以及讓公眾更容易地理解未來氣候變化的影響,林琿領導中大深圳研究院、中國科學院及南京師範大學專家團隊,今年獲國家科技部「國家重大科學研究計劃」資助1,500萬元,展開為期5年的「人類活動與全球變化相互影響的模擬與評估」大型跨學科項目。

林琿近日在接受香港文匯報訪問時介紹指,研究利用中大太空所地面站的衛星遙感科技,監測不同地區的環境變化、接收相關數據,並結合科技部現存數據;進而利用全球系統模型及虛擬地理環境技術,模擬人類不同生活模式和環境因素,將對全球氣候變化和人類帶來什麼影響。

重點研珠三角青藏高原

團隊以珠江三角洲及青藏高原兩個代表性地區作個案研究,林琿解釋指,珠三角城市化迅速,如深圳由30年前僅3萬人口,增逾500倍至現時的1,600萬人,變化極大且數據齊全易收集;人煙稀少的青藏高原則是「亞洲水潭」,積雪融化後流遍多個國家,是極為重要的研究地標。

他說:「我們希望在兩個典型的地區,做一些試驗性的工作,研究氣候變化帶來的海平面上升、降雨多、溫度升高等,對有關地區的影響,例如全球暖化令冰川融化,到底會對青藏高原這個冰雪圈有什麼影響呢?」

「多智能體」模型「兵棋推演」

如此龐大的研究要如何模擬「人類活動」的影響呢?林琿形容研究就如「兵棋推演」一般,需在棋盤先設定不同的人類活動及其影響,以訂定下一步相應的減排措施,「先模擬在不同的土地用途下,譬如工廠或民居地方的活動,會產生多少碳排放量,計算出對大氣系統、農牧業、水資源、植被等的影響,然後統計出需要把排放量減到多少。」團隊採用「多智能體」模型及高分辨率模型,綜合分析人類活動及相關地區的地形、河流、山脈等自然環境因素,建構一個比Google地圖更優越的3D動態地圖,展示未來氣候變化的可能影響。

讓公眾知國家未來50年狀況

「每個國家都有不同的空間分佈,我們希望通過動態地圖,讓大家看到每個地方的空氣移動、溫度變化、二氧化碳排放、污染物飄移等情況,讓地圖『說話』。」林琿進一步說,系統可模擬在氣候變化下,中國所選用的生產方式及生活模式,對1年以至50年後的環境和生態系統將有何影響,作預測評估。他指,未來如獲更多經費,將可收集中國以外地區的環境數據,令研究擴展至全球。他又坦言,因全球科學家各有不同的氣候變化模式及預測,故有意把不同的模型融合到系統,一同管理。

除了科學領域的創新貢獻,林琿和團隊更希望走前一步,在政策層面為國家應對氣候變化提出建議方案。他解釋說,當研究試驗出不同的生產方式及生活模式的影響後,5年後將可針對性地提出相關的諮詢報告及減排方案,「例如水資源政策、農業如何節水和肥料的排放量、車輛採用什麼能源等領域,都可以作一些建議。」他相信,這些具體的科學分析將為各地政府討論節能減排時,提供重要的科學理據。

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