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中國茶杯裡的風暴:亞洲大氣污染強化太平洋氣旋?

果殼網_96
・2014/01/31 ・1277字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 589 ・九年級

文 / Calo 

近年來,空氣污染對中國的影響逐漸加劇。在中國,不遠處的高樓總是「猶抱灰霾半遮面」,空氣淨化器和口罩幾乎成了生活必需品,PM 2.5 則可能成為了中國人最熟悉的不帶漢字的詞語。日前在《自然通訊》上,美國德州農工大學的研究者指出,亞洲的空氣污染可能導致冬季西北太平洋海域的中緯度氣旋加劇。

德州農工大學的張人一帶領的研究團隊發現,亞洲的大氣污染在過去 30 年間已對西北太平洋的區域氣候造成強烈影響,中緯度氣旋的強度也可能因此增加。探討空氣污染與氣候變化之間的關聯可不是茶杯裡的風暴(編按:storm in a teacup 指小題大做),研究者強調,此刻科學家在制定氣候變化政策時,必須考慮亞洲污染問題對全球的影響。

隨著工業的迅速發展,東亞地區的空氣質量在幾年間急劇惡化,經濟飛速發展的中國首當其衝——這口「瓷杯」中的很多城市都面臨著嚴峻的空氣污染狀況。利用高分辨率雲層解析模型,研究者確定了懸浮顆粒物的物理效應,並把所得數據耦合到氣候模型,用於評估懸浮顆粒對全球氣候的影響。

2013年1月北京爆發的極重度污染事件。圖片來源:新華網
2013年1月北京爆發的極嚴重污染事件。圖片來源:新華網

「我們主要通過兩種方式確定亞洲的污染對中緯度地區氣旋的影響。在模式化方面,我們建立了一個階層模型(hierarchical modelling),用以模擬不同污染物顆粒、雲以及氣旋間的多尺度動態過程。 」文章的第一作者─美國航太總署加州理工學院空氣推進實驗室的─王元向果殼網介紹:「在觀測方面,我們則研究了全球的『再分析』資料庫,這個資料庫對自 1979 年起觀測的數據大規模同化整合。」

「觀測分析和敏感度模擬的結果一致表明人為污染能夠影響雲的形成、降水、風暴強度等因素,最終對北太平洋的區域氣候造成嚴重影響。」王元說。太平洋海域氣旋在調節中緯度地區溫度梯度、向高緯度地區輸送水汽和熱量的過程中扮演重要角色。

亞洲的大氣污染情況對雲層系統的運作造成了影響。圖片來源:US NASA SeaWiFT project
亞洲的大氣污染情況對雲層系統的運作造成了影響。圖片來源:US NASA SeaWiFT project

鑑於空氣污染可能對全球氣候造成影響,研究者呼籲污染物排放量較大的的亞洲國家應該提高污染防治標準,並保證為解決污染問題提供充足的財政資源。同時王元也指出:「在經濟全球化的大背景下,我們在考慮誰應為污染排放負責這一問題時,也需要謹慎評估國際貿易系統引起的影響。」

目前, 張人一團隊建構階層模型,在評估全球範圍內大氣氣溶膠對大尺度對流系統的影響方面發揮著良好的功能。「接下來,我們需要將更廣泛的氣膠效應整合到模型中,並且更好地考慮來自大氣-海洋相互的反饋作用。」王​​元透露。他們相信這種模型化方法,最終能幫助科學家對人為氣膠對區域和全球氣候的影響進行更精確的定量。空氣污染問題牽一髮而動全身,要釐清箇中始末,還有賴各領域科學家的共同努力。

參考文獻:Wang, Y., Zhang, R., & Saravanan, R. (2014). Asian pollution climatically modulates mid-latitude cyclones following hierarchical modelling and observational analysis. Nature communications, 5.

轉載自果殼網

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果殼網_96
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果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。


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全台首座科研火箭場正式啟用!——坐落在依山傍海的屏東牡丹鄉

PanSci_96
・2022/01/18 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘

科技部「短期科研探空火箭發射場域」近日開放符合規定的火箭科研團隊申請使用!這是台灣太空發展繼去年 5 月立法院三讀通過《太空發展法》後,另一個重要的里程碑。

什麼?台灣竟然有發展太空科技!

沒錯!截至目前為止,全球有超過 90 個國家擁有自己的衛星,並有超過 31 個國家制定了國家太空法規,可見各國都砸下重金發展衛星和火箭等相關技術。正因為太空科技是現代全球競爭的新場域,台灣在具有基礎技術能量的前提之下,也決定加入太空科技的行列!

自 2020 年以來,行政院開始推動資訊及數位、資安卓越、精準健康、綠電及再生能源、國防及戰略、民生及戰備等六大核心戰略產業。其中,太空科技為國防及戰略產業的核心領域。在今年 1 月 13 日起開放申請的「短期科研探空火箭發射場域」,是台灣第一座以科研任務為主的火箭發射場,更是太空科技的里程碑!

地處屏東原住民部落的發射場域

科技部選定屏東縣牡丹鄉旭海村牡丹灣段 742-1 及 743-1 地號做為「短期科研探空火箭發射場域」,該場域占地面積 9,700 平方公尺,是國有海岸林地,也是原住民保留地。由於涉及原住民族的土地及權利,根據《太空發展法》第 12 條,必須依照《原住民族基本法》辦理。《原住民族基本法》第 21 條則規定「政府應諮商並取得原住民族或部落同意或參與,原住民得分享相關利益」,因此,科技部與當地「旭海部落」反覆協商後,在去年順利取得了同意。

旭海部落位於牡丹鄉最東側,是依山面海的漁村型部落,早期被稱為「牡丹灣」(macaran),意思是「水量豐沛的沼澤地」。最初來這裡開墾的是斯卡羅族,後來陸續有阿美族、排灣族、平埔族,以及閩南、客家等族群聚居,最後形成了一個族群融合的聚落。部落居民在得知該地被選為火箭場,有機會刺激觀光、帶動就業機會後,不少居民樂觀其成。可是,當地居民以出海捕魚、抓龍蝦為生,因此也有不少居民擔心火箭場將破壞牡丹灣的水域生態,使得魚及龍蝦的數量銳減,影響生計。

對此,科技部提出回饋方案,表示若居民因火箭試射而無法出海捕魚,將可享有補貼,而平時更有水電費和獎學金補助。另外,國家實驗研究院國家太空中心每週都派專員深入當地,傾聽村民心聲,也召開多場說明會,解答民眾疑問,讓當地居民了解火箭場落腳旭海的利弊得失。部落原訂去年 5 月舉行會議,卻因為疫情延宕至 11 月,最終共有 112 位居民出席,獲得 85 張同意票,正式通過我國第一座合法、安全且能維護原住民族權益的火箭發射場域。

圖為牡丹灣,鄰近的旭海部落早期即被稱為「牡丹灣」,意思是「水量豐沛的沼澤地」。 圖/牡丹鄉公所

誰可以合法申請、發射火箭?

立法院在 2021 年 5 月三讀通過《太空發展法》,是台灣第一部國家太空法案。《太空發展法》共計 6 章 22 條,內容規定主管機關為科技部,負責設置發射場域,而計畫執行單位為國家太空中心,負責營運、管理發射場域。另外,也規定發射載具僅能在國家發射場域實施發射。

位於旭海的「短期科研探空火箭發射場域」是台灣邁向完備太空基礎設施的第一步。然而,考慮到當地原住民權益,科技部承諾除非經過該原住民部落同意,否則將不會提供其他單位使用,後續相關作業也將由國家太空中心依據「短期科研探空火箭發射場域利益分享作業要點」辦理。

國家太空中心主任吳宗信強調,「短期科研探空火箭發射場域」不是提供給大型火箭發射,而是提供給科技部補助、委託或出資之執行單位或受委託單位申請,特別是各大專院校相關學術研究單位(航空工程學類和大氣科學系等),讓他們實地測試、驗證科研發展計畫的成果。據吳宗信了解,國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC)預計在 3~4 月發射火箭,國立成功大學航空太空工程學系則預計在 6~7 月發射,但實際情況還要看學校的整備狀況。

國立陽明交通大學前瞻火箭研究中心(ARRC) 製作的火箭。圖/ARRC 官網

參考資料

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