前瞻技術脈動：環境永續（202412）

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年7月19日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202412）

預計全球於2024年的升溫將突破1.5℃的限制
2023年的意外溫暖可能與預期之上的厄爾尼諾和火山爆發有關，引起關切。英國氣象局預測，2024年可能成為全球平均地表溫度首次超過工業化前水平1.5°C的一年，這是巴黎協定中設定的一個重要閾值。預測顯示有27%的機會超越這個限制。儘管短暫的超越不會違反協議，但它標誌著一個重要的氣候里程碑。2023年的意外溫暖可能與預期之上的厄爾尼諾和火山爆發有關，引起關切。長期的升溫趨勢歸因於不斷升高的溫室氣體排放，預計到2030年平均氣溫將超過1.5°C。
參考資料：World predicted to break 1.5°C warming limit for first time in 2024, New Scientist. 2023/12/08.

無人機捕捉水如何隨時間塑造山脈的新線索
確定河流切入岩石的控制措施對於了解山脈如何隨地質時間演化非常重要。但是測試河流切割模型的一些關鍵參數，例如水流深度和沈積物覆蓋，很難大規模測量。利用無人機來避開危險的河流渡口和瀑布等障礙物來收集合到型態與巨石測量數據。賓州州立大學科學家領導的團隊在《科學進展》上報告發現：河流中巨石的大小與河流的陡峭程度之間存在關聯。此連結顯示了岩石特性如何影響地下深處發生的構造過程與山地景觀如何改變形狀之間的關係。

研究團隊以無人機沿著台灣中部陡峭山區數英里的河流飛行並繪製岩石特性地圖，揭示了水如何在地質時期幫助塑造山脈的新線索。調查過程中，科學家收集了數十萬個河道形態測量數據，以及超過 22,000 個沿著約 18 英里河流的巨石測量數據。台灣的中央山脈是地球上最陡峭的地形之一，也是冰川或人類影響地區以外侵蝕率最高的地區之一，具有系統性的埋藏深度模式，利於評估岩石地下歷史與其地表現狀之間的聯繫。研究團隊發現一旦水流跨越某個移動岩石的閾值，就可以切割河流，控制巨石大小的主要岩石的强度，正在形成地貌上的河流切口。
參考資料：Drones capture new clues about how water shapes mountain ranges over time, phys.org. 2023/12/15.

系外行星的氣候 — 從適居到地獄，只需一瞬間
儘管地球呈現出豐富的藍色和綠色景觀，而金星則呈現出不宜居住的貧瘠外觀，但兩者間的溫差其實很小。使用3D大氣環流模式(General Circulation Model)模擬失控溫室效(runaway greenhouse effect)的過程，該過程可使行星的氣候條件由適居轉變為惡劣。University of Geneva和CNRS laboratories of Paris and Bordeaux研究團隊發表於《Astronomy & Astrophysics》期刊的研究成果指出，該團隊使用3D大氣環流模式(General Circulation Model)，成功模擬了失控溫室效應(runaway greenhouse effect)的過程，該過程可使行星的氣候條件由適居轉變為惡劣。研究團隊指出，即使是在過程的早期階段，大氣結構和雲層都發生了顯著變化，導致幾乎無法停止且難以逆轉的失控溫室效應。研究團隊並表示，即使微量的太陽輻射增加都可能觸發地球上不可逆的失控過程，使地球變得像金星一樣不適合居住。
參考資料：Exoplanets'climate -- it takes nothing to switch from habitable to hell, Science Daily. 2023/12/18.

氣候變化導致更炎熱的天氣，意味著更多的蚊子
由於過去研究依賴短期實驗和模型，往往產生相互衝突的結果，導致生態系統中交互作用強度變化的預測缺乏準確性。透過理論、建模和受控實驗產生的預測與自然環境中觀察到的真實模式相比較。Virginia Commonwealth University研究團隊發表於《Ecology》期刊的研究成果顯示，氣候變遷造成環境暖化，可能導致蚊子數量增加。使用透過理論、建模和受控實驗產生的預測與自然環境中觀察到的真實模式相比較，研究團隊指出，升溫可能加快蚊子幼蟲的發育時間，縮短了其天敵（如蜻蜓）透過捕食控制它們群體數量的時間。該研究在位於Richmond的James River河畔的Belle Isle的水池進行，研究團隊發現，儘管它們的天敵仍然存在，溫度較高的水池中有更多水生蚊子幼蟲。該現象可能導致大約有兩倍的蚊子幼蟲能夠成年，引發人們對蚊媒疾病增加的擔憂。該研究是由National Science Foundation資助。(1334字；圖1)
參考資料：Hotter weather caused by climate change could mean more mosquitoes, Science Daily. 2023/12/18.

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