主持人:香港電台公共事務組
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嘉賓: 香港青年科學院院士、香港中文大學理學院地球與環境科學課程副教授戴沛權
「我是香港青年科學院院士、香港中文大學理學院地球與環境科學課程副教授戴沛權,也是一位熱愛大自然的大氣科學家,主力研究氣候變化、空氣污染、糧食系統和陸生生態系統之間的關係。」
談起氣候變化,大家都會聯想到全球暖化,甚至是更頻繁地出現的極端天氣。大氣科學家究竟如何利用電腦模型,預測天氣和氣候變化的趨勢,從而幫助政府制定應對策略,緩和氣候危機?
「傳統上,科學家主要因應目前的環境狀況,通過氣象儀器及衛星收集數據,監測天氣變量如氣溫、雨量、風速等的變化。我們繼而結合觀測數據,將過去和目前的天氣變量作為初始或邊界條件套入數學方程,編成電腦程式來進行運算,基本上這是一個計數的過程。 不過氣候是個不同的概念,它是一個地區在一段較長時期裏,即是至少三十年間氣象條件的統計,亦即所謂平均的天氣及其變化幅度。氣候的長期變化主要是受到外部因素所影響,包括太陽光度、地表面反射率、溫室氣體濃度等,而它們均可通過長期的觀測和數據收集而作出更準確的定量和定性,並可以按對未來情境的不同假設,利用數值氣候模型而作出相應的預測。」
科家家現時會利用超級電腦協助處理大量的天氣數據和執行不同的數值模型,透過綜合分析模擬結果,估算長期的氣候狀況。 不過,先進的電腦模型仍然存在許多誤差及不確定性。
「所以現在科學家會結合人工智能、機器學習工具、覆蓋率更廣的衛星數據、以物理定律為基礎的數值模型,從而修正超級電腦預測模型中的誤差,作出更準確的估算。我相信結合人工智能及傳統數值模擬去預測天氣及氣候將會是未來的大趨勢,我亦積極從事這方面的研究,包括與氣候危機有著千絲萬縷的關係的糧食供應問題。其實超過三成的溫室氣體是源自糧食供應系統,現時我們可以通過人工智能、衛星數據和電腦數值模擬,幫助我們更準確地監測並預測糧食系統中溫室氣體及其他污染物的排放,例如甲烷和二氧化碳、活性氮化物等,這將有助政府制定更適切的政策,確保農業及糧食生產更具持續性,共建一個更可持續、美好的將來。」