面對新病毒大流行危機來到美國，網上流傳不少關於如何防止感染新冠病毒的錯誤信息，這裡我特別將世界衛生組織的權威答案放在這裡，文章原載於我們本地報紙The Mercury News。
Following is the WHO’s advice regarding what methods can and cannot kill the virus or otherwise prevent the transmission of COVID-19.
Hand-washing: Frequent washing with soap and water is effective in killing the virus. The water does not need to be hot, though warm water improves the soap’s efficiency. Dry hands thoroughly with a towel, paper towel or hand dryer.（洗手）
Hand sanitizers: As an alternative to soap and water, a sanitizer with at least 60 percent alcohol can be used. Most commonly available sanitizers have at least that much alcohol.（不方便立即洗手時使用擦手液）
Hand dryers: Hot-air dryers by themselves do not kill the virus.（電熱風不殺毒）
Ultraviolet disinfection lamp: WHO discourages their use because of the potential for skin irritation.（紫外線消毒可能引起皮膚過敏）
Saline nose rinese: There is no evidence it fends off coronavirus infection, or any respiratory infection.（鹽水沖鼻劑未必抵擋感染）
Spraying alcohol or chlorine on one’s body: This will not kill viruses that have entered the body, and it can harm mucous membranes. (75%) Alcohol and bleach or chlorine-based disinfectants are appropriate for cleaning surfaces, if used according to instructions.（按酒精/漂白劑使用說明消毒）
Garlic: No effect on coronavirus.（大蒜殺菌，但不殺病毒）
Sesame oil on the body: No effect on coronavirus.（噴灑芝麻油不殺毒）
Herbal remedies: No effect on coronavirus.（草藥偏方不殺毒）
Smoking: No effect on coronavirus.（吸菸不殺毒）
Vaccines: Flu or pneumonia vaccines have no effect on the coronavirus.（流感預防針不防止新冠病毒感染）
Antibiotics: They work only against bacteria, not any virus.（抗生素只抗菌，不抗任何病毒）
Masks: Wear a mask if you are coughing or sneezing. A healthy person needs to wear a mask only if taking care of a person with suspected coronavirus infection. Follow proper procedure in putting on, removing and disposing of the masks, including washing hands with soap and water before and after wearing a mask and not touching the front of a mask. Multiple masks are not more effective than one properly adjusted mask.（你如果咳嗽或打噴嚏就要戴口罩，健康人在接觸疑似病人時要戴口罩；戴口罩前後都要用肥皂洗手；戴多重口罩沒有用）
Sunday, March 15, 2020
Thursday, March 12, 2020
Tuesday, March 10, 2020
介紹歸因科學
歸因科學是一門比較新的研究領域，尋求解釋引起各種極端天氣的可能原因—氣候改變影響或惡化了天氣嗎？比如高溫、雷暴雨、熱浪、乾旱、野火、颱風、龍捲風、洪水本來就時有發生，氣候改變是否加劇了這些極端天氣，或增加了它們的頻率呢？
氣候是指一個地區長期以來的天氣模式，科學家現在利用大量測量數據，來在電腦上模擬氣候模型。他們要研究各種極端天氣事件的物理原因，它們是自然偶然？還是受了大氣層溫室氣體的影響，屬於人類活動引起的氣候改變惡果？
科學家長期以來一直預測氣候變化会加剧某些极端天气事件，或可能讓那種天氣發生得更加频繁。 通过归因研究，最近有迹象表明，這樣的預測是得到支持的。 他们不仅可以展示链接是真实的，还可以展示链接的强度。下面舉個例子。
2013年末，阿拉斯加灣出現了一件非常奇怪的事，科學家稱其為Blob。就是北太平洋水域出現了大股的熱能量，接著的南端水域--俄勒岡州和加州沿海—都發生同樣現象，有些區域的水溫比平時高了6攝氏度！這股熱浪直到2016年才開始消散。
大約同時，成百上千的簇状海雀在白令海中一个小岛上饿死了；而在阿拉斯加的Savoonga镇，村民在开阔的水域捕到了一只弓头鲸--这本來是不可能的，因为当地海水一直都有冰覆盖；由於冰不見了，通常在冰上切孔釣魚的人就不能做了。；另外，有毒藻类在太平洋沿岸到處开花。
科学家起初懷疑上述反常現象與Blob有關，但他們無法確定。現在他們知道了，這Blob不是天上掉下來的怪物。2016年的一份报告說，有两个因素。一个是气候的自然变异，而另一个則是人類活動帶來了非自然的“气候变化”干扰。
若不是人為的因素引起了全球氣候變化，阿拉斯加的冰海不會烤化。科學家說，大氣層中的二氧化碳增加了，而且越來越增加，使得白天吸收的太陽能熱量超過夜晚向宇宙散發的熱量，地表增溫。或許你無法說這次或那次極端天氣事件是人為活動引起，但總地說來全球變暖致使這些極端天氣更嚴重。
2017年8月末，墨西哥灣生成一股平常的熱帶風暴，然後風力很快變強大，成為颶風Harvey，停留在德州東南海面長達三天，在德州地區傾注了1.2米深的雨水，整個休士頓和一些沿岸城鄉被淹，有些地方雨和颶風積水共達3米之深。這是前所未見的現象，大約3000年才發生一次。
有位科學家估算氣候變化使總降雨量增加了多少--至少19%，可能將近34%。若不是氣候變化，洪水遠遠不會這麼嚴重。另一位科學家預測，於氣候變化，發生Harvey這種規模颶風的危險增加了3倍。第三位科學家估算結果是從1990年以來，發生Harvey規模颶風的危險增加了6倍。
Harvey只是開了頭，尾隨而來的是大西洋颶風Irma，途經許多加勒比海上的島嶼在美國佛州登陸，直攻喬治亞州和南卡州，引起25個龍捲風。接著有颶風Maria起來摧毀多米尼加共和國和美國的波多黎各島嶼領地，至今尚未完全恢復。大自然本來常有颶風，但氣候變化大大加劇了風力強度，引起了更嚴重的破壞。
怎知若沒有增加的二氧化碳排放，這些颶風本來會是甚麼面目呢？科學家們現在利用氣候模型的數據來模擬。1851年以前沒有礦石燃料作工業發展的能源，大氣中的二氧化碳有一定的比率，與現在的大氣層相比，算出那時的極端天氣發生的機會是現在的一半！
有的氣候模型比較複雜，包括從空氣、水、陸地收集到更多的數據，科學家們分享這些數據，用更快的電腦計算能力來分析，歸因科學領域一共發表了131項分析研究報告，其中三分之二得到的結論都是人類活動影響了氣候。
絕大多數的歸因報告結論都是說氣候變化惡化了極端天氣，比如美國西海岸的大批海星死亡現象。但有幾項報告發現，若沒有氣候變化，那些極端事件不會發生，前述太平洋Blob熱浪就是其中之一。另一項報告來自日本的氣象學家，提到2016年一股不尋常的亞洲熱浪。
還有一項報告，美國普林斯頓的地球物理流體力學實驗室研究人員分析2016年的全球各地氣溫，平均來說都高了1.2攝氏度。無論研究人員用甚麼氣候模型，怎麼也無法模擬出這樣的世界高溫紀錄天氣，結論只有人為引起了升溫。
本文內容取自Science News for Students網站的文章。
氣候是指一個地區長期以來的天氣模式，科學家現在利用大量測量數據，來在電腦上模擬氣候模型。他們要研究各種極端天氣事件的物理原因，它們是自然偶然？還是受了大氣層溫室氣體的影響，屬於人類活動引起的氣候改變惡果？
科學家長期以來一直預測氣候變化会加剧某些极端天气事件，或可能讓那種天氣發生得更加频繁。 通过归因研究，最近有迹象表明，這樣的預測是得到支持的。 他们不仅可以展示链接是真实的，还可以展示链接的强度。下面舉個例子。
2013年末，阿拉斯加灣出現了一件非常奇怪的事，科學家稱其為Blob。就是北太平洋水域出現了大股的熱能量，接著的南端水域--俄勒岡州和加州沿海—都發生同樣現象，有些區域的水溫比平時高了6攝氏度！這股熱浪直到2016年才開始消散。
大約同時，成百上千的簇状海雀在白令海中一个小岛上饿死了；而在阿拉斯加的Savoonga镇，村民在开阔的水域捕到了一只弓头鲸--这本來是不可能的，因为当地海水一直都有冰覆盖；由於冰不見了，通常在冰上切孔釣魚的人就不能做了。；另外，有毒藻类在太平洋沿岸到處开花。
科学家起初懷疑上述反常現象與Blob有關，但他們無法確定。現在他們知道了，這Blob不是天上掉下來的怪物。2016年的一份报告說，有两个因素。一个是气候的自然变异，而另一个則是人類活動帶來了非自然的“气候变化”干扰。
若不是人為的因素引起了全球氣候變化，阿拉斯加的冰海不會烤化。科學家說，大氣層中的二氧化碳增加了，而且越來越增加，使得白天吸收的太陽能熱量超過夜晚向宇宙散發的熱量，地表增溫。或許你無法說這次或那次極端天氣事件是人為活動引起，但總地說來全球變暖致使這些極端天氣更嚴重。
2017年8月末，墨西哥灣生成一股平常的熱帶風暴，然後風力很快變強大，成為颶風Harvey，停留在德州東南海面長達三天，在德州地區傾注了1.2米深的雨水，整個休士頓和一些沿岸城鄉被淹，有些地方雨和颶風積水共達3米之深。這是前所未見的現象，大約3000年才發生一次。
有位科學家估算氣候變化使總降雨量增加了多少--至少19%，可能將近34%。若不是氣候變化，洪水遠遠不會這麼嚴重。另一位科學家預測，於氣候變化，發生Harvey這種規模颶風的危險增加了3倍。第三位科學家估算結果是從1990年以來，發生Harvey規模颶風的危險增加了6倍。
Harvey只是開了頭，尾隨而來的是大西洋颶風Irma，途經許多加勒比海上的島嶼在美國佛州登陸，直攻喬治亞州和南卡州，引起25個龍捲風。接著有颶風Maria起來摧毀多米尼加共和國和美國的波多黎各島嶼領地，至今尚未完全恢復。大自然本來常有颶風，但氣候變化大大加劇了風力強度，引起了更嚴重的破壞。
怎知若沒有增加的二氧化碳排放，這些颶風本來會是甚麼面目呢？科學家們現在利用氣候模型的數據來模擬。1851年以前沒有礦石燃料作工業發展的能源，大氣中的二氧化碳有一定的比率，與現在的大氣層相比，算出那時的極端天氣發生的機會是現在的一半！
有的氣候模型比較複雜，包括從空氣、水、陸地收集到更多的數據，科學家們分享這些數據，用更快的電腦計算能力來分析，歸因科學領域一共發表了131項分析研究報告，其中三分之二得到的結論都是人類活動影響了氣候。
還有一項報告，美國普林斯頓的地球物理流體力學實驗室研究人員分析2016年的全球各地氣溫，平均來說都高了1.2攝氏度。無論研究人員用甚麼氣候模型，怎麼也無法模擬出這樣的世界高溫紀錄天氣，結論只有人為引起了升溫。
本文內容取自Science News for Students網站的文章。
Sunday, March 8, 2020
關於新冠病毒傳染的評論
這幾天人人都談論這件事，沒人知道事情會發展到甚麼程度。Jason拿那條不幸的遊輪作推測根據，算出最糟情形，你可以參考。在治療方案出現之前，最好的應對恐怕還是不慌。慌張失措增加死亡率--諸如排隊搶購，增加感染機會又增加社會上真正困苦人的患難，其實對自己無益。
Thursday, March 5, 2020
Natural Disasters that Beg for Climate Action
Climate hazards are natural events in weather cycles. We’ve always had hurricanes, droughts and wildfires, flooding and high winds. However, we are currently witnessing a scale of destruction and devastation that is new and terrifying.
The last year alone has seen a series of devastating climate disasters in various parts of the world such as Cyclone Idai, deadly heatwaves in India, Pakistan, and Europe, and flooding in south-east Asia. From Mozambique to Bangladesh millions of people have already lost their homes, livelihoods, and loved ones as a result of more dangerous and more frequent extreme weather events.
Why are the weather events so severe? Simply put, changes in the global climate exacerbate climate hazards and amplify the risk of extreme weather disasters. Increases of air and water temperatures lead to rising sea levels, supercharged storms and higher wind speeds, more intense and prolonged droughts and wildfire seasons, heavier precipitation and flooding. The evidence is overwhelming and the results devastating:
In March 2019, Cyclone Idai took the lives of more than 1000 people across Zimbabwe, Malawi and Mozambique in Southern Africa, and it devastated millions more who were left destitute without food or basic services. Lethal landslides took homes and destroyed land, crops and infrastructure. Cyclone Kenneth arrived just six weeks later, sweeping through northern Mozambique, hitting areas where no tropical cyclone has been observed since the satellite era.
The start of 2020 found Australia in the midst of its worst-ever bushfire season – following on from its hottest year on record which had left soil and fuels exceptionally dry. The fires have burned through more than 10 million hectares, killed at least 28 people, razed entire communities to the ground, taken the homes of thousands of families, and left millions of people affected by a hazardous smoke haze. More than a billion native animals have been killed, and some species and ecosystems may never recover.
Higher sea temperatures, linked to climate change, have doubled the likelihood of drought in the Horn of Africa region. Severe droughts in 2011, 2017 and 2019 have repeatedly wiped out crops and livestock. Droughts have left 15 million people in Ethiopia, Kenya and Somalia in need of aid, yet the aid effort is only 35 percent funded. People have been left without the means to put food on their table, and have been forced from their homes. Millions of people are facing acute food and water shortages.
Over the last year deadly floods and landslides have forced 12 million people from their homes in India, Nepal and Bangladesh. Just 2 years ago exceptionally heavy monsoon rains and intense flooding destroyed, killed, and devastated lives in the same countries. In some places the flooding was the worst for nearly 30 years, a third of Bangladesh was underwater. While some flooding is expected during monsoon season, scientists say the region’s monsoon rains are being intensified by rising sea surface temperatures in South Asia.
An El Niño period, supercharged by the climate crisis, has taken Central America’s Dry Corridor into its 6th year of drought. Guatemala, Honduras, El Salvador and Nicaragua are seeing their typical three-month dry seasons extended to six months or more. Most crops have failed, leaving 3.5 million people, many of whom rely on farming for both food and livelihood, in need of humanitarian assistance, and 2.5 million people food insecure.
The disproportionate impact on the world’s poorest people: Extreme weather disasters affect all countries, rich and poor. But as we face a future with enhanced risks, it is critical to face the reality of those who bear the burden of our changing climate. This is an issue of justice: those living in poverty are the hardest hit by climate change despite being the least responsible for the crisis.
Climate change is forcing people from their homes, bringing poverty on top of poverty and increasing hunger. People in poorer countries are at least four times more likely to be displaced by extreme weather than people in rich countries.
The world faces a race against time to reduce emissions and help the most vulnerable cope with climate impacts that are already being faced today and will escalate in the years ahead. It’s time to act now.
This article was originally published at non-profit international Oxfam confederation website.
The last year alone has seen a series of devastating climate disasters in various parts of the world such as Cyclone Idai, deadly heatwaves in India, Pakistan, and Europe, and flooding in south-east Asia. From Mozambique to Bangladesh millions of people have already lost their homes, livelihoods, and loved ones as a result of more dangerous and more frequent extreme weather events.
Why are the weather events so severe? Simply put, changes in the global climate exacerbate climate hazards and amplify the risk of extreme weather disasters. Increases of air and water temperatures lead to rising sea levels, supercharged storms and higher wind speeds, more intense and prolonged droughts and wildfire seasons, heavier precipitation and flooding. The evidence is overwhelming and the results devastating:
- The number of climate-related disasters has tripled in the last 30 years.
- Between 2006 and 2016, the rate of global sea-level rise was 2.5 times faster than it was for almost all of the 20th century.
- More than 20 million people a year are forced from their homes by climate change.
- The United Nations Environment Programme estimates that adapting to climate change and coping with damages will cost developing countries $140-300 billion per year by 2030.
The disproportionate impact on the world’s poorest people: Extreme weather disasters affect all countries, rich and poor. But as we face a future with enhanced risks, it is critical to face the reality of those who bear the burden of our changing climate. This is an issue of justice: those living in poverty are the hardest hit by climate change despite being the least responsible for the crisis.
Climate change is forcing people from their homes, bringing poverty on top of poverty and increasing hunger. People in poorer countries are at least four times more likely to be displaced by extreme weather than people in rich countries.
The world faces a race against time to reduce emissions and help the most vulnerable cope with climate impacts that are already being faced today and will escalate in the years ahead. It’s time to act now.
This article was originally published at non-profit international Oxfam confederation website.
Tuesday, March 3, 2020
複雜「氣候模型」的建構
本文是接續環境研究的筆記--第三章：科學家如何建構複雜的氣侯模型。
氣候模型就是用數學模型來表達重要的地球系統成分（比如海洋、大氣層、生物圈、兩極冰凍圈、地球水圈）。我們用氣候模型來模擬地球系統的能量平衡，以及它如何受自然因素與人為因素變化的影響。
比如，你怎樣向不懂的人說明和分析海洋對氣候改變的影響呢？1990年代第一位建構氣候模型的海洋研究科學家就是希望能對白宮參謀長說明情況。當時電腦的計算能力還很差，不過美國大氣層研究中心設法，把他們的三維空間的全球氣候模型簡化為一維的海洋大氣說明，只花幾分鐘就可以完成模擬，用圖形顯示出來。
現在的電腦計算能力大大增強了，而複雜的氣候模型不用最先進的超級計算設施是不可能的。比如2004年英聯邦的一台超級電腦NEC SX-6每秒鐘可以計算1.9兆次，可把全球氣候分成40x40平方公里的格子來代表，測算每格中海、陸、空的太陽輻射，降雨、降雪的水、氣環流量。到2014年，他們的超級電腦Gray XC40速度達到1.6萬兆次，可把全球氣候格子縮小到1.5x1.5平方公里，將夏季英聯邦上空的對流風暴展示出來。
氣候方格的密度每增加一倍，需要的電腦計算力大約增加10倍。除了提高圖形解析度，電腦的計算能力還可以用來輸入稍微不同的海洋大氣初始值或其它不定參數進行模擬，以便更嚴格地分析模型的不確定性。
科學家還可以利用更多的電腦計算力來模擬多個世紀的氣侯變化，來估算氣候變化的可逆轉性。實際上，各氣候模型中心都要根據現有的電腦資源來確定研究目標和做試驗，在空間模型密度、物理過程複雜性、和歷史數據之間做出取捨。
你希望模擬和分析複雜的物理過程，常常就無法兼顧高度的時空數據保真。例如英聯邦2011年HadGEM2-CC模型的平面格子是250公里方圓，而垂直高度84公里分為60層。這一模型根據質量、能量、溼度的動量守恆微分方程，必須為全球166萬個網格單元在每個時間段（大約10-20分鐘）內模擬出至2100年的變化情景。它的整個氣候模型是大氣層、海洋、陸地、冰川、碳循環、動態植被因素組合起來的，沒有一位科學家能夠獨立駕馭整個模型，因為每個專科發展和累積數據，都是幾百名、甚至上千名科研人員的工作成果。
最早的氣候模型是1960年代末期建立起來的。有兩位研究人員模擬大氣中二氧化碳加倍，用一般的碳循環模式（GCM）來分析北半球在500公里方圓分辨率的9層垂直高度。他們必須把海洋當作有無窮溼度的大沼澤地，並且海水流動不傳遞熱，又假定二氧化碳在大氣層的濃度到處一樣，根據水量平衡公理估算出土壤溼度和雪川面積等等。
按1970年代的電腦超級計算能力，上述氣候模型的模擬花800天時間只能運行兩次，一次模擬出當代的二氧化碳濃度，另一次模擬出雙倍碳濃度--每次運行的最後100天需要估算大氣層的準平衡狀態。結果發現碳濃度加倍會導致全球升溫2.93攝氏度，與聯合國IPCC第五次報告的估算結果吻合得很好。
為甚麼氣侯模型不斷更新換代，越來越複雜，卻和最初的地球平均溫度模型估算的結果大致相同？這和科學家過去40年投入的研究有關。絕大多數時候，增加的超級計算能力都投注在更完整的模型建造上，而不是用在增加原來系統的圖像分辨率。
比如近年來加入系統的碳循環反饋信息，以及大氣層的化學成分，證明現有的氣候模型已經包括了最重要的物理過程。而且有些內在的系統變數，其不確定性是無法降低的。
隨著氣候模型的規模和費用增加，將模型的模擬結果向社會展示描述出來的壓力也增加，為的是作出必要決策。但這是不簡單的任務，發表的雜誌文章需要強調社會了解這些氣候模型的重要性。
除了溫室氣體使地球平均溫度升高，氣候模型還評估到氣溫變化為局部環境系統帶來的衝擊。各國合作的研究與計算設施現在要把工作重點放在遞交「與政策有關的氣侯預測」上，比如改進天氣預報每年能夠救多少性命、經濟上能省多少抗災費用等等。
當然，這些氣候模擬受某些環境變數的影響，結果的波動性很大。比如有項研究將一個氣候模型運行40次，每次設定稍微不同的大氣層狀態，但從2010年到2060年增加同樣的溫室氣體濃度。結果發現所預測北美冬季氣溫的改變趨勢相當不確定：雖然大多數結果是有所升溫，有幾次算出加拿大會升溫5攝氏度以上，另外幾次則預計美國某些地區會有所降溫。這種模擬的初始狀態值所引起的不確定結果似乎對其它的氣候模型--比如季節性的降雨量--也一樣。
那麼建構第21世紀的氣侯模型到底包括哪些因素？需要各種專門的科學研究團隊：化學、氣候學、計算機科學、地理學、水文學、數學、海洋學、物理學、和統計學。有些重要的物理氣候影響因素是最近幾十年來才加入的，比如碳循環的研究，又比如動態冰覆蓋層的研究。
近年來投入氣候模型研究的超級計算硬件設備大概有1億英鎊，每年消耗250萬瓦的電力（相當於5000英聯邦家庭的耗電）。採用所觀測到的最新最好的海洋和大氣數據作初始條件，利用50萬處理器，每秒鍾模擬21世紀末的氣候變化次數達16倍10的15次方（16x1015），花了共6個月的時間，存貯了170億千兆字節氣候圖像的快照。
這些模擬結果要對照實地測量的大氣、陸地、海洋狀態數據，加以評估，然後提供給其它氣候模型研究團隊，同時送給制定政策的人作參考。…五年之後，他們會提出下一個氣候模型，對超級計算設備進行更新換代…
氣候模型就是用數學模型來表達重要的地球系統成分（比如海洋、大氣層、生物圈、兩極冰凍圈、地球水圈）。我們用氣候模型來模擬地球系統的能量平衡，以及它如何受自然因素與人為因素變化的影響。
比如，你怎樣向不懂的人說明和分析海洋對氣候改變的影響呢？1990年代第一位建構氣候模型的海洋研究科學家就是希望能對白宮參謀長說明情況。當時電腦的計算能力還很差，不過美國大氣層研究中心設法，把他們的三維空間的全球氣候模型簡化為一維的海洋大氣說明，只花幾分鐘就可以完成模擬，用圖形顯示出來。
現在的電腦計算能力大大增強了，而複雜的氣候模型不用最先進的超級計算設施是不可能的。比如2004年英聯邦的一台超級電腦NEC SX-6每秒鐘可以計算1.9兆次，可把全球氣候分成40x40平方公里的格子來代表，測算每格中海、陸、空的太陽輻射，降雨、降雪的水、氣環流量。到2014年，他們的超級電腦Gray XC40速度達到1.6萬兆次，可把全球氣候格子縮小到1.5x1.5平方公里，將夏季英聯邦上空的對流風暴展示出來。
氣候方格的密度每增加一倍，需要的電腦計算力大約增加10倍。除了提高圖形解析度，電腦的計算能力還可以用來輸入稍微不同的海洋大氣初始值或其它不定參數進行模擬，以便更嚴格地分析模型的不確定性。
科學家還可以利用更多的電腦計算力來模擬多個世紀的氣侯變化，來估算氣候變化的可逆轉性。實際上，各氣候模型中心都要根據現有的電腦資源來確定研究目標和做試驗，在空間模型密度、物理過程複雜性、和歷史數據之間做出取捨。
你希望模擬和分析複雜的物理過程，常常就無法兼顧高度的時空數據保真。例如英聯邦2011年HadGEM2-CC模型的平面格子是250公里方圓，而垂直高度84公里分為60層。這一模型根據質量、能量、溼度的動量守恆微分方程，必須為全球166萬個網格單元在每個時間段（大約10-20分鐘）內模擬出至2100年的變化情景。它的整個氣候模型是大氣層、海洋、陸地、冰川、碳循環、動態植被因素組合起來的，沒有一位科學家能夠獨立駕馭整個模型，因為每個專科發展和累積數據，都是幾百名、甚至上千名科研人員的工作成果。
最早的氣候模型是1960年代末期建立起來的。有兩位研究人員模擬大氣中二氧化碳加倍，用一般的碳循環模式（GCM）來分析北半球在500公里方圓分辨率的9層垂直高度。他們必須把海洋當作有無窮溼度的大沼澤地，並且海水流動不傳遞熱，又假定二氧化碳在大氣層的濃度到處一樣，根據水量平衡公理估算出土壤溼度和雪川面積等等。
按1970年代的電腦超級計算能力，上述氣候模型的模擬花800天時間只能運行兩次，一次模擬出當代的二氧化碳濃度，另一次模擬出雙倍碳濃度--每次運行的最後100天需要估算大氣層的準平衡狀態。結果發現碳濃度加倍會導致全球升溫2.93攝氏度，與聯合國IPCC第五次報告的估算結果吻合得很好。
為甚麼氣侯模型不斷更新換代，越來越複雜，卻和最初的地球平均溫度模型估算的結果大致相同？這和科學家過去40年投入的研究有關。絕大多數時候，增加的超級計算能力都投注在更完整的模型建造上，而不是用在增加原來系統的圖像分辨率。
比如近年來加入系統的碳循環反饋信息，以及大氣層的化學成分，證明現有的氣候模型已經包括了最重要的物理過程。而且有些內在的系統變數，其不確定性是無法降低的。
隨著氣候模型的規模和費用增加，將模型的模擬結果向社會展示描述出來的壓力也增加，為的是作出必要決策。但這是不簡單的任務，發表的雜誌文章需要強調社會了解這些氣候模型的重要性。
除了溫室氣體使地球平均溫度升高，氣候模型還評估到氣溫變化為局部環境系統帶來的衝擊。各國合作的研究與計算設施現在要把工作重點放在遞交「與政策有關的氣侯預測」上，比如改進天氣預報每年能夠救多少性命、經濟上能省多少抗災費用等等。
當然，這些氣候模擬受某些環境變數的影響，結果的波動性很大。比如有項研究將一個氣候模型運行40次，每次設定稍微不同的大氣層狀態，但從2010年到2060年增加同樣的溫室氣體濃度。結果發現所預測北美冬季氣溫的改變趨勢相當不確定：雖然大多數結果是有所升溫，有幾次算出加拿大會升溫5攝氏度以上，另外幾次則預計美國某些地區會有所降溫。這種模擬的初始狀態值所引起的不確定結果似乎對其它的氣候模型--比如季節性的降雨量--也一樣。
那麼建構第21世紀的氣侯模型到底包括哪些因素？需要各種專門的科學研究團隊：化學、氣候學、計算機科學、地理學、水文學、數學、海洋學、物理學、和統計學。有些重要的物理氣候影響因素是最近幾十年來才加入的，比如碳循環的研究，又比如動態冰覆蓋層的研究。
近年來投入氣候模型研究的超級計算硬件設備大概有1億英鎊，每年消耗250萬瓦的電力（相當於5000英聯邦家庭的耗電）。採用所觀測到的最新最好的海洋和大氣數據作初始條件，利用50萬處理器，每秒鍾模擬21世紀末的氣候變化次數達16倍10的15次方（16x1015），花了共6個月的時間，存貯了170億千兆字節氣候圖像的快照。
這些模擬結果要對照實地測量的大氣、陸地、海洋狀態數據，加以評估，然後提供給其它氣候模型研究團隊，同時送給制定政策的人作參考。…五年之後，他們會提出下一個氣候模型，對超級計算設備進行更新換代…
Sunday, March 1, 2020
勸人歸向耶和華
2020年四旬節默想。小先知約珥的話，2章13節：「歸向耶和華你們的上帝，因為祂有恩典有憐憫，不輕易發怒，並且有豐盛的慈愛，隨時轉意不降災禍。」
偏偏不少人不相信上帝有恩典有憐憫，也不知道豐盛的慈愛是甚麼形狀的。他們以為懲罰罪惡（包括不分青紅皂白人的一切大小過犯），就是上帝的最高慈愛...--請問你怎麼去傳上帝的福音？你只剩下論斷了，看見災禍降臨時沒有安慰，只能虛假地提出悔改認罪的要求。
上週我參加一個葬禮，那位牧師大概知道在座有一些尚未信主的人，他的主要信息就是：信的人上帝才會賜福。而他對「信」的定義顯然是做某種（決志的）禱告--好像上帝不知人尋求善惡的心思意念，專門聽你嘴唇發出的某個聲音似的。
基督徒應該首先歸向上帝，放下自己的偏執和歧見，其他人才可能被上帝的愛所吸引。下面是一位天主教背景的國會議員針對美國政治右翼基督徒這方面問題的發言，我認為一針見血。我要問這些自以為絕對正確的基督徒：你怎麼去傳上帝的福音？
偏偏不少人不相信上帝有恩典有憐憫，也不知道豐盛的慈愛是甚麼形狀的。他們以為懲罰罪惡（包括不分青紅皂白人的一切大小過犯），就是上帝的最高慈愛...--請問你怎麼去傳上帝的福音？你只剩下論斷了，看見災禍降臨時沒有安慰，只能虛假地提出悔改認罪的要求。
上週我參加一個葬禮，那位牧師大概知道在座有一些尚未信主的人，他的主要信息就是：信的人上帝才會賜福。而他對「信」的定義顯然是做某種（決志的）禱告--好像上帝不知人尋求善惡的心思意念，專門聽你嘴唇發出的某個聲音似的。
基督徒應該首先歸向上帝，放下自己的偏執和歧見，其他人才可能被上帝的愛所吸引。下面是一位天主教背景的國會議員針對美國政治右翼基督徒這方面問題的發言，我認為一針見血。我要問這些自以為絕對正確的基督徒：你怎麼去傳上帝的福音？
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