专访|气象学博士Vamei:地球不怕变暖,但人类受得了吗

澎湃新闻记者 彭珊珊 实习生 宋祺

2017-06-03 11:31 来源:澎湃新闻

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Vamei是个典型的“斜杠青年”,过着拥有多种职业和身份的生活。具体而言,这些身份包括:气象博士/IT博主/历史撰稿人/创业码农/科普作者……用他自己的话来说,“完全不知道自己接下来会干什么,却很享受这种惊喜感。”
Vamei真名叫张腾飞,博士毕业于南洋理工大学地球科学系。以网名行走江湖久了,朋友们有时就以网名的音译称呼他:“挖煤”。他解释“Vamei”是一次发生在赤道附近的台风,按气象规律台风不常出现在赤道,所以“Vamei”是一个离群的风,无所顾忌地生长,不着边际地游荡。
他这样描述一个气象学博士生的日常:坐在电脑前画天气图,红一块、蓝一块,邻座研究火山的同学打趣,说他是在做现代艺术。当他试着列出物理方程来解释,同学露出崩溃的表情:“天气预报哪有这么复杂?”大多数人眼中的气象就是“天气预报”,他并不争辩;可是看到有人宣称全球变暖是个阴谋、特朗普宣布退出《巴黎协定》的新闻,他又忍不住跳起来,说希望美国现在宣布退出只是一时的逆流。对长期气候的评估,也是气象研究的一部分。
Vamei出过1本实体书和6本电子书,分别关于编程、手机摄影、网络协议、环境历史……最近一本终于和专业有关,叫《云人•雨人》,是十个气象人物的小传。我们借此机会和他聊了聊气象科普的那些事。
英国天气预报“创始人”菲茨罗伊手绘的天气图。本文图片均出自《云人·雨人》。
澎湃新闻:你通常怎么给你的长辈、非本专业的朋友解释气象学?学气象学有什么有趣的事?
Vamei:解释起来比较麻烦,一般就说自己是搞“天气预报”的。长辈和朋友会立即露出恍然大悟又略带惋惜的表情。
我觉得最有趣的,是能见证新技术对气象学的推动。比如说,气象学是应用超级计算机的重度用户,计算能力的提高对气象学研究帮助很大。再比如说,我博士的课题是从GPS数据中推算天气。这种司空见惯的定位设备意外地帮助了气象学观测。
澎湃新闻:那么气象工作除了天气预报还有哪些?大众对气象学、气象部门的常见误解是什么?
Vamei:除了天气预报,长期气候的评估、天气观测网络的维护、天气灾害的应急救援保障,都是气象局工作的一部分。
在我看来,大众对气象学最大的误解,是天气预报应该100%准确。大家感觉科技发达了,天气预报应该不是什么难事。如果预报不准,那一定是天气预报的失职。其实,天气预报的能力是有上限的。超过了这个上限,天气中的随机和混沌因素就会放大,最终让预报充满错误。此外,天气观测网络也算不上密集。偏远地区和海上的观测站点都比较少,这也给天气预报带来挑战。
澎湃新闻:公众舆论会对气象学研究以及气象部门有影响吗?
Vamei:确实是这样。气象是公共服务部门,其研究成果和预报结果,都与人们的生活息息相关。气象又是看得见摸得着的现象,人们不会像对量子力学、宇宙学那样抱有神秘感,因此针对气象的评论和批评就特别多。因此,气象学,特别是气象部门,从诞生开始就必须应对公众舆论。公众舆论对于气象学发展有好的促进作用,比如英国的气象预报系统,就是在沉船事故之后,迫于舆论压力而设立的。另一方面,在一些气象灾害之后,公众舆论会对气象部门抱有强烈的情绪,以至于罔顾技术水平和资金投入等方面的限制。
澎湃新闻:作为一个科普作者,你觉得我们目前在气象方面的科普有哪些问题?
Vamei:气象科研人员大部分时间都是钻在研究室里,而公众大多数时间满足于一般的天气预报。但在一些极端天气,如寒潮、雾霾、台风等发生时,公众会对气象问题产生强烈的好奇。这个时候,一些专业的科研人员进行科普时,才发现公众对于气象缺乏基本的背景知识。因此,大部分的科普都是补充这些基础知识,深入的讨论比较欠缺。我觉得科研和公众之间有一个断崖。要有一些常备的科普工作者,既能理解科研工作,又能被大众接受。另一方面,我觉得也应该培养一批气象爱好者。 美国就有这样一批气象爱好者群体,不但知识丰富,甚至还能进行常规的天气预报。他们也能成为科研和公众之间的中间层。当然,这样一个群体的出现,有赖于天气资料的公开,以及气象科普书籍的编纂。这些都还是需要科普工作者的努力。
澎湃新闻:《云人•雨人》写了10个气象人物,这10个人是怎么选的? 有你最喜欢的人物吗?
Vamei:在写这本书时,我想选择10个人物,能代表性地反映出现代气象学的发展历史。其中的菲茨罗伊、罗斯贝、洛伦兹,都是天气学发展的关键人物。可能是因为资料读得多了,我对这些人物都有很深刻的感情。如果说要选一个最喜欢的,应该是美国加州理工大学的教授哈根施密特。他本来是一位研究菠萝口味的化学家,但几乎凭一己之力改变了公众对洛杉矶雾霾的认识。在改善空气质量时,他又表现出足够的实用主义,不是与石化、造车对抗,而是与他们不断协商,最后切实地改变了洛杉矶的空气质量。
研究洛杉矶雾霾的哈根施密特
澎湃新闻:书里写到利用气象生意赚钱的商人克里克的故事。现在有哪些典型的气象生意?
Vamei:气象生意还是很多。造风电站时需要进行天气评估,以便最大化产能。海运公司需要天气咨询,从而能规避恶劣天气对于货物交付的风险。美国的一些公司会自己发射卫星、运行模型,提供商业化的天气服务。温湿测量、测风、防雷等天气设备的生产也已经市场化。美剧《我们这一天》中,塑造了一个“天气交易员”的人物。这是个新兴的职位。它的主要任务,是交易天气指数,从而对冲天气带来的金融风险。
澎湃新闻:你还写到一位气象学家,因为对飓风的误判而导致家破人亡。人类对飓风、台风的了解是怎样逐步推进的?现在我们对于飓风的预报准确率能达到多少?
Vamei:飓风和台风可以统称为热带气旋。这些天气现象形成后,会有风眼。风会绕着风眼转。沿海地区的居民,如江浙地区,很早就知道热带气旋的威力,所以称之为“铁飓”。但由于缺乏风向、风速的观测,人们连“旋风”这一特点都不太清楚。后来有了地面上的观测站,有了电报,一个地方的观测能很快通报其他地方的人,人们可以对热带气旋行进方向有一个预判。有了卫星之后,人们可以全程的跟踪热带气旋的路径。借助模型,人们可以通过提前一两天预报热带气旋登陆地点,误差也在一两百公里的范围。
飓风过后的小城加尔维斯顿
澎湃新闻:气象研究与政治始终有千丝万缕的联系,例如天气预报的发展在很大程度上是战争推动的,可以再给我们举一些例子吗?
Vamei:最初的天气预报和航海有很大关系。像库克船长这样的探险家,就很注重天气观测。英美早期的天气预报,都是为了减少船难。早期天气预报的准确度有限,对实际作战的指导意义有限。不过,气象对于军事的重要性,在第二次世界大战得到了充分证明。隆美尔在北非的作战、盟军的诺曼底登陆,都利用了天气预报的成果。美国海军将领哈尔西带领舰队行动时,对雷达上的台风视而不见,受到的损失甚至超过了作战。这提供了一个反面例证。
澎湃新闻:最近书里写到查尔斯•基林,他发现了二氧化碳的监测方法并且终生为之努力。地球到底有没有在变暖,从科学上是通过几个渠道来确认的?为什么在最早享用二氧化碳监测成果的国家,会有人将全球变暖视为“骗局”?这在科学界是毫无争议的共识吗?
Vamei:气候变暖是一个长期变化的全球过程,并非某一年某个局部地区的气温的冷热。想要去研究气温的长期变化,就要去看那些同样变化缓慢的现象。一个变化就是冰川。冰川的覆盖范围可以通过地质研究获得。而在最近一百多年来,冰川的面积一直在快速缩小。另外就是冰芯和海洋沉积物研究。不同年份形成的冰或海洋沉积物,会根据气温和湿度的不同,带有不同含量的同位素因素。此外,把天气观测数据放入计算机模型,也可以计算出未来的气候。
一个国家的科学很发达,并不意味着这个国家民众的科学素养高。美国大众中相当一部分还不相信“进化论”。所以,一些美国民众把全球变暖视为骗局,并不让人意外。
科学界是包容质疑精神的,一些研究论文认为气候并没有变暖,或者说气候变暖并非人为原因。但科学界也有一套“同行评议”的筛选制度,即通过科学家之间的评审来评估数据、模型和理论的可信度。可以说,那些最被认可的研究成果,都是指向“全球变暖”的。很多媒体在报道新闻时,喜欢引用缺乏“同行评议”的新论文,以制造惊奇的效果,最终混淆了大众的视听。
二氧化碳研究者查尔斯•基林长期观测到的“基林曲线”:二氧化碳逐年递增。
澎湃新闻:面对二氧化碳,人类的警醒和主动应对是从什么时候开始的?
Vamei:早在二战之前,就有科学家研究了二氧化碳对气温的影响。但这些理论缺少观测支持,人们对于二氧化碳的含量很混淆。二战后,查尔斯•基林对二氧化碳的长期观测,让人们看到二氧化碳长期增长的事实。不过,单单凭借二氧化碳的影响,全球升温也不会特别明显。后来,在计算机模型的帮助下,二氧化碳在全球变暖中扮演的角色才逐渐明晰。二氧化碳带来的变暖,会造成其他的正反馈作用,譬如水蒸气的增加。水蒸气也是温室气体,会造成全球温度进一步的变暖。人们理解到,二氧化碳是造成全球变暖的一把钥匙。由于人为排放的二氧化碳是二氧化碳增加的源头,所以有了国际合作来限制减排。
澎湃新闻:《巴黎协定》为世界各国定下的“硬指标”是:以工业化之前的世界气温为基准,把全球平均温度升幅控制在2°C以内,或者更进一步,将气温升幅控制在1.5°C以内。——能不能给我们普及一下,升温控制在2摄氏度是什么概念?
Vamei:天气是一个复杂系统,所以全球平均温度升高2摄氏度,局部地区的影响也会不同。有的地方,如南北极,气温会升高更多。而热带的升温不会那么明显。干旱和洪涝的分布也会发生变化,不能一概而论。总的来说,会有更长期的干旱和更极端的高温天气发生。此外,一个全球都能感受到的现象是海平面升高,并淹没许多沿海城市和滩涂。由于这些地区人口密集、产业发达,会给全球的经济带来难以预估的影响。
历史上地球温度变化很大。比如人们常听说的冰河期,温度能比现在低10摄氏度以上。但人类历史所经历的气温变化并不大。在过去1万年的时间里,气温变化也就是1摄氏度左右。现在的全球变暖对于地球不算什么,问题是,人类这个物种能否承受得了?
洛杉矶议员宣传空气治理
澎湃新闻:最近特朗普刚刚宣布美国将退出《巴黎协定》。你认为这对控制全球变暖会是毁灭性的打击吗?有人说,对于全球变暖,适应(adapt)比阻止和延缓更重要,说白了就是地球变热是宿命,大家想想怎么在更热的时代好好活着比较现实。你怎么看?
Vamei:我只能说,里根担任美国总统时,也曾打压美国国内的环保言论。所以也希望美国退出《巴黎协定》只是一时的逆流。第二个看法我不是很赞同。既然能阻止或延缓,为什么急着去体验气候变化的风险呢?历史上许多气候变迁,带来不少亡国或战争的教训。楼兰古国是我们都熟悉的一个例子,而玛雅文明、吴哥窟文明的消亡,也有很多气候的因素在内。人类历史一向是不撞南墙不回头,一定要头破血流了才思变革。问题是,之前人类能力还小,就算头破血流,也不至于把自己毁了。现在,人能用核武器抹平地球,也有能力改变气候。这种时候还是被动等待的话,真的像把一把菜刀交到孩子手里,是很危险的一件事。
责任编辑:彭珊珊澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 巴黎协定,特朗普,全球变暖,气象学,台风

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