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如果你覺得地球快被我們毀了,你該矯正對全球暖化的認知

活躍星系核_96
・2013/10/01 ・2733字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 563 ・九年級

聯合國IPCC發表新報告,如果你覺得地球快被我們毀了,你該矯正對全球暖化的認知

photographed by Conan (CC)
photographed by Conan (CC)

文\涂智凱、蔡宜芳

前幾天聯合國發布了全球暖化報告(IPCC AR5 WG1: Policymakers),可能是因為2012年的氣候門事件(對於氣候門事件這裡就不多貲述,大家可以參閱這篇文章),所以這次聯合國的暖化報告非常注重公信力以及使用科學的方法驗證全球暖化的成因及影響,他們號召了來自39個國家的1089名專家共同監製,收集了世界各地5萬3千多份的意見,9千多份出版物,並有來自世界各地區的巨量觀測數據、來自氣候模式的模擬超過2萬Gigabytes的數值數據來鑄成這次的全球暖化報告,希望大家能不要再爭論我們人類到底是不是全球暖化的罪魁禍首,而要採取行動,改變我們的未來。

這篇文章就不談這次報告揭露的數據,而是要帶大家深入了解這次AR5有什麼特別有趣的地方,關於數據面請大家可以參閱媒體報導及文章最後的重點摘要:

  1. 聯合國報告:全球暖化 95%是人類自己造成
  2. 聯合國警告全球若升溫4.8度 21世紀末台灣10%面積恐淹沒
  3. IPCC:人類致氣候變化可能性超95%

大氣科學是一個難以計算的科學,不像力學用F=ma就可以算出精確的答案,大氣科學存在著大量的變數要考慮,精準預測幾乎不可能,所以你會發現氣象局預測天氣都用機率來表示,事實上,全球暖化也是,他是一個長期的氣候預測,難度更高,對於全球暖化這個議題,聯合國的科學家們甚至需要開辯論大會,在極具爭議的議題上可能還需要投票,這是很有趣的一件事情,當科學遇上表決,但在科技的限制上就是如此,而在這次報告中,每個詞語都有明確的定義(如下表)。

可能性及其發生機率
 Virtually certain(相當確定) >99%
 Extremely likely(極為可能) >95%
 Very likely(非常可能) >90%
 Likely(可能) >66%
 More likely than not(較為可能) >50%
 About as likely as not(大約可能) 33~66%
 Unlikely(不可能) <33%
 Very unlikely(非常不可能) <10%
 Extremely unlikely(極為不可能) <5%
 Exceptionally unlikely(相當不可能) <1%

過去科學家認為有90%的可能性,全球暖化是由人類造成,現在數值已經提高到95%,幾乎確定就是我們造成地球發燒,報告指出,我們若完全沒有作為,在2100年,最糟糕的情況全球溫度會上升4.8度,那我們就會想問,這個最糟糕的情況是怎麼定義的?在以前,我們通常是用二氧化碳濃度來表示污染的程度,但是在聯合國最新的報告是使用RCP(如下表),RCP是什麼呢?譯作為輻射增溫,單位是每平方公尺瓦特,也就是太陽對於地表的加熱作用並被溫室氣體滯留所產生的熱能量,這樣就能以一個變數來更精確的表示溫室氣體造成的地表加熱作用造成的地球環境影響。

RCP定義2.64.568.5
到2100年輻射能 2.6 W/m24.5W/m26 W/m2 8.5 W/m2
模擬的CO2濃度 421 ppm538 ppm670 ppm936 ppm

AR5利用地球系統模式(ESM)增加了大氣中CO2交互過程、海洋中生態及生地化反應、腹地上植物生態及路的使用。另外,模擬20世紀後半段的快速增溫現象,以及當火山噴發後的冷卻現象。但模式無法模擬出,近10至15年地面氣溫暖化速率減緩的現象,主要可能的原因,和模式無法正確描述太陽、火山及懸浮微粒之間的交互作用。氣候模式雖然新增了關於雲和懸浮微粒之間的交互過程,但對於這些過程的代表性和量化表現信心度仍低(low confidence)。

下圖是模擬不同情況下地球的升溫情況,如果人類放任汙染,就會出現最糟糕的情況就是RCP8.5,正負兩度C在約2050年左右就要失守了,如果我們從現在開始支持減碳,降低汙染,最佳的情況就是RCP2.6,可以看到要維持2℃不是不可能的任務,而是現在我們必須要開始行動了,另外我們再了解海平面的高度變化。

p2

現在媒體對於全球暖化存在著很多錯誤觀念,例如你常常看到報導說,北極的海冰溶化造成海平面上升,但事實上,海平面上升真正的主因是熱膨脹,海冰溶化是其次的考慮因素,如果世紀末海平面上升近1公尺(如圖三),台灣將有近1成的面積會被淹沒,包括台北盆地、台中、彰化、嘉義、雲林、高雄及屏東西部沿海等地;另外,台灣颱風的風雨有加重的趨勢,大家都在想,是不是因為全球暖化的關係造成我們的天氣異變,但事實上,科學家對於此有強烈爭辯,但大多數持保留態度,這次報告中對於這個現象的態度也趨於保留,認為此現象不一定是全球趨勢,而是可能存在於特定區域(北大西洋)。

這次的報告肯定人類與全球暖化之間的關係,並也極力告訴我們,地球還有救!只要我們極力推動節能減碳,RCP8.5與RCP2.6之間的差別,被嚴重破壞的藍色星球還有綠色的未來,你選擇哪個?你要交給我們的下一代什麼樣的世界?決定權掌握在我們的手上!

p3

其他重點整理:

  • 海平面的上升最主要的因素是熱膨脹,冰山融化是次要
  • 台灣人有近九成(87.7%)相信全球暖化是由人類所引起,但是根據美國耶魯大學的調查,只有不到半數的美國人(49%)認為全球暖化的主因是人類
  • 對於全球暖化與人類之間的關係,確定度由90%到95%
  • 若無作為2100年溫度可能上升4.8度
  • 2050年2度C失守
  • AR4預測2020年夏季無冰(約4百萬平方公里),AR5為2050年
  • AR4大膽預測,AR5強調公信力與科學分析,並引用大量資料及意見(2萬Gigabytes資料 9000多篇出版物 報告厚度達幾萬頁 5萬多份意見)
  • AR5的圖集資料解析度更高,雖然不及台灣
  • AR4用溫室氣體濃度,AR5用RCP來比較人類的汙染程度,並強調人類有做為與無作為的差異
  • 對於各種氣候災害與全球暖化的關聯性都比AR4更確定,只有關於熱帶氣旋與全球暖化之關係,AR5趨近保守(likely),因為此課題存在著非常大的爭議,可能非全球暖化的結果,所以台灣的颱風增強可能非全球暖化的結果
  • 氣候預測難,當科學遇上投票與辯論,用「可能性」方式預測

 

大氣溫度:人為排放的溫室氣體對21世紀的溫度影響很大。其中陸地溫度上升的幅度比海洋大,極區暖化的速度更快。當全球平均溫度升高,會有更多熱的極端事件發生,冷極端事件相對減少,熱浪發生頻率會增加。

水循環:21世紀氣候暖化的背景下,乾、濕區的季節降雨對比更加明顯,高緯地區和赤道太平洋地區的降雨會增加,雖然有些區域會例外。許多中緯度和副熱帶地乾區,降雨會減少;季風影響的區域會增加,季風降雨增強,影響時間也會延長,但環流會減弱。

空氣和海洋:在未來的模擬中,溫度上升提高臭氧的破壞率,使得地表臭氧濃度減少,但是甲烷的濃度卻增加。在各種RCP情境中,海洋溫度都是上升的。海洋暖化最顯著的區域在熱帶和副熱帶的表層海水。而海洋吸收人為CO2的增加造成海水酸化,PH值降低,碳酸鹽離子減少,改變化學平衡。


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Paxlovid能有效降低死亡風險嗎?COVID-19口服藥現況

台灣科技媒體中心_96
・2022/05/17 ・2421字 ・閱讀時間約 5 分鐘
示意圖/envato elements

今年四月台灣宣布將走向「重症清零,輕症管控」:非放任病毒肆虐式「與病毒共存」(living with covid-19) 的控管疫情策略。 若需要達到「重症清零,輕症管控」的目標,醫療人員的支援與 COVID-19 藥物的使用,將是關鍵手段,對於感染後容易導致重症的個案,也需要有抗病毒藥物來治療或預防惡化

目前有哪些治療新冠肺癌的藥物?

目前首度獲得美國 FDA 許可的抗新冠藥物「Remdesivir」 (瑞德西韋),是透過抑制病毒的 RNA 合成酶達到藥效。美國 FDA 更在近期批准,注射液劑型的 Remdesivir 適用於「出生 28 天及以上、至少 3 公斤」的嬰幼兒染疫患者,成為首款嬰幼兒的新冠療法

然而注射液劑型需要專業的打針技術,並非一般民眾可居家自行使用,因此抗新冠口服藥物的開發,各國一直都很重視。現行已通過美國 FDA 緊急使用授權(EUA)的抗新冠口服藥物,有輝瑞公司研發的「Paxlovid」,以及默克(或稱默沙東)公司研發的「Molnupiravir」(莫納皮拉韋)

而 Paxlovid 是由 Nirmatrelvir(奈瑪特韋)和 Ritonavir(利托那韋)兩種藥物所搭配使用,其中 Nirmatrelvir 主要作用是抑制新冠病毒的 Mpro 蛋白酶活性,進而干擾病毒的複製,達到抗病毒的效果。而 Ritonavir 則是能延長 Nirmatrelvir 在人體內的血中濃度,透過抑制人體內正常酵素 CYP3A4 酵素活性,避免 CYP3A4 快速將 Nirmatrelvir 代謝掉,而失去 Nirmatrelvir 該有的藥效。

這兩個藥物所構成的 Paxlovid 好像一對好夥伴互相協助,成為具有高效力的口服抗新冠藥物

Paxlovid 能有效降低死亡風險?

Paxlovid。圖/ Kches16414 , CC BY-SA 4.0

根據文獻指出,Paxlovid 能降低 COVID-19 感染後的 85-89% 住院或死亡風險,是目前對抗新冠肺炎最佳的選項之一。《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)期刊於上個月發表最新 Paxlovid 臨床試驗的研究報告:「Oral Nirmatrelvir for High-Risk, Nonhospitalized Adults with Covid-19」證實,使用 Paxlovid 治療未施打疫苗且有症狀的 Covid-19 患者,能將 Covid-19 的重症風險降低 89%,且藥物的安全性在臨床上可接受,且沒有明顯的安全問題。

不過,此研究個案限於未施打疫苗者,而目前大多數人已經接種過新冠肺炎疫苗,情況略有不同。已有將此藥使用於已施打過疫苗者的研究正進行中,但若在未施打者有幫助,對於施打過疫苗而可能具有部分保護力的人,推測仍應會有治療效果,此研究是在症狀出現三天內給藥得到良好的效果,至於再晚一些時後才給藥,就沒有數據可參考。

但需要注意的是,有在服用其他藥物的患者(如:降血脂、抗腫瘤藥或神經精神藥物等),若服用 Paxlovid 會影響 CYP3A4 的作用,可能也會改變其他藥物的作用效果,若藥物在血中濃度無法被安全控制,往往對病情有負面的影響。因此服用 Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽才能使用,民眾無法自由服用

Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽。圖/envato elements

Molnupiravir 口服藥的表現又是如何?

病毒在複製的過程當中,往往需要大量的核糖核苷(ribonucleoside),作為合成新的病毒所需要的材料。而 Molnupiravir 口服藥,是一種「核糖核苷類似物」,也就是病毒在複製所需要的「冒牌」材料,透過這樣的方式干擾病毒的複製過程,進而阻止病毒的繁殖

Molnupiravir 不會像 Paxlovid 去影響到其他藥物在體內的作用,然而這些核糖核苷類似物在人體細胞進行複製的時候也會使用,所以可能具有誘導基因突變的風險

雖然一般來說,口服 Molnupiravir 的療程只有 5 天,在這樣的時間周期來說,對一般成人造成基因突變的風險是很低。但是,Molnupiravir 對於胎兒或哺乳中的嬰兒,風險就顯得高出許多。所以,Molnupiravir 在默克公司的官方網站有聲明,不建議孕婦及哺乳中的女性服用

此外,根據新英格蘭醫學期刊在今年三月的報告中,發現將 Molnupiravir 用於非住院的新冠患者治療中,僅僅將高危新冠患者的住院和死亡風險降低了 30%,低於早前估計的 50%。

Molnupiravir 不建議孕婦及哺乳中的女性服用。圖/envato elements

「老藥新用」的開發策略

環顧目前的抗新冠藥物,大都是利用「老藥新用」(drug repurposing)的藥物開發策略,才能在這麼短的時間達到如此的成就。「老藥」是指已被核准做為臨床使用的藥物,「新用」則是指由原來已核准的藥物中發現新的適應症用途或是新的用法。

老藥的好處就是其藥物臨床前的數據都已經被建立,其中包含藥理實驗、藥物動力學、代謝途徑、副作用等,這些數據對藥物開發相當重要。

在目前這些新冠藥物中,瑞德西韋一開始是用來開發對抗伊波拉病毒,而 Paxlovid 中的 Nirmatrelvir 原先用以治療愛滋病,此外 Molnupiravir 則是為了治療流感。這樣的成功經驗相信能提供政府與學者參考,期望台灣開發新冠藥物有亮眼的成績,也讓我們未來在對抗 COVID-19 疫情當中有更好的手段。

引用文獻

  1. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  2. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Approves First COVID-19 Treatment for Young Children
  3. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes First Oral Antiviral for Treatment of COVID-19
  4.  Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes Additional Oral Antiviral for Treatment of COVID-19 in Certain Adults
  5. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  6. Cox, Robert M., Josef D. Wolf, and Richard K. Plemper. “Therapeutically administered ribonucleoside analogue MK-4482/EIDD-2801 blocks SARS-CoV-2 transmission in ferrets.” Nature microbiology 6.1 (2021): 11-18.
  7. Jayk Bernal, Angélica, et al. “Molnupiravir for oral treatment of Covid-19 in nonhospitalized patients.” New England Journal of Medicine 386.6 (2022): 509-520.

臨床試驗

  • EPIC-HR: Study of Oral PF-07321332/Ritonavir Compared With Placebo in Nonhospitalized High Risk Adults With COVID-19(NCT04960202

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