主持人:香港电台公共事务组
嘉宾:香港浸会大学中医学院副教授王凯亮
主持人:香港电台公共事务组
嘉宾: 香港青年科学院院士、香港中文大学理学院地球与环境科学课程副教授戴沛权
「我是香港青年科学院院士、香港中文大学理学院地球与环境科学课程副教授戴沛权,也是一位热爱大自然的大气科学家,主力研究气候变化、空气污染、粮食系统和陆生生态系统之间的关系。」
谈起气候变化,大家都会联想到全球暖化,甚至是更频繁地出现的极端天气。大气科学家究竟如何利用电脑模型,预测天气和气候变化的趋势,从而帮助政府制定应对策略,缓和气候危机?
「传统上,科学家主要因应目前的环境状况,通过气象仪器及卫星收集数据,监测天气变量如气温、雨量、风速等的变化。我们继而结合观测数据,将过去和目前的天气变量作为初始或边界条件套入数学方程,编成电脑程式来进行运算,基本上这是一个计数的过程。 不过气候是个不同的概念,它是一个地区在一段较长时期里,即是至少三十年间气象条件的统计,亦即所谓平均的天气及其变化幅度。气候的长期变化主要是受到外部因素所影响,包括太阳光度、地表面反射率、温室气体浓度等,而它们均可通过长期的观测和数据收集而作出更准确的定量和定性,并可以按对未来情境的不同假设,利用数值气候模型而作出相应的预测。」
科家家现时会利用超级电脑协助处理大量的天气数据和执行不同的数值模型,透过综合分析模拟结果,估算长期的气候状况。 不过,先进的电脑模型仍然存在许多误差及不确定性。
「所以现在科学家会结合人工智能、机器学习工具、覆盖率更广的卫星数据、以物理定律为基础的数值模型,从而修正超级电脑预测模型中的误差,作出更准确的估算。我相信结合人工智能及传统数值模拟去预测天气及气候将会是未来的大趋势,我亦积极从事这方面的研究,包括与气候危机有着千丝万缕的关系的粮食供应问题。其实超过三成的温室气体是源自粮食供应系统,现时我们可以通过人工智能、卫星数据和电脑数值模拟,帮助我们更准确地监测并预测粮食系统中温室气体及其他污染物的排放,例如甲烷和二氧化碳、活性氮化物等,这将有助政府制定更适切的政策,确保农业及粮食生产更具持续性,共建一个更可持续、美好的将来。」