永續科技｜為了救地球，歐盟科學家要打造一個「雙胞胎地球」

歐盟的科學家近期展開了一項工程浩大的計畫：打造一顆雙胞胎虛擬地球。透過這顆虛擬版地球，科學家將測試不同環境影響因素對地球環境變化的發展，以預測全球氣候變遷的各式可能狀況。

根據《自然氣候變化》（Nature Climate Change）學術期刊中記載，這顆雙胞胎地球將會成為一種「氣候沙盒」，讓科學家測試不同氣候相關政策跟不同氣候因素會對未來環境產生什麼影響。在輸入氣候因子與人類活動的數據後，這顆虛擬地球的沙盒計算可以幫助人們找出那些可以有效拯救地球環境、減緩全球暖化的行動。

科學家舉例，若想在荷蘭建一個兩公尺高的堤防，那科學家就可以透過這顆雙胞胎地球先行模擬，預測這座提防在歷經各式極端氣候過後，是否撐得到 2050 年。除此之外，這顆地球也可以被用做乾淨水資源、糧食供應、風電場與太陽能廠等計畫的規劃參考。

這顆虛擬地球事實上是歐盟一個「Destination Earth」計畫的一部分，Destination Earth 是一項為期十年的環境保護計畫，終極目標是幫助歐盟擬定一連串策略，以在 2050 年前達到碳淨零的目標。該計畫預計在 2021 年的年中啟動。

雙胞胎地球聽起來很荒謬，但這項計畫並非只是科學家天馬行空的發想而已，根據科學家表示，他們已針對這個計畫所需的「氣候模型」進行幾十年的修正調整，才確認如此瘋狂的構想是可行的；不過科學家同時也表示，他們還需要與電腦工程師持續合作，甚至需要更先進的超級電腦，才能完成出如此複雜的模型，讓科學家可以模擬任何他們想模擬的狀況。

事實上，氣候學家在 1940 年代就已經有氣候模型這個概念了。不過當時的模型僅能模擬較粗略的氣候概況，忽略了小規模的氣候因素，而這正是要精準預測氣候變遷的成功關鍵。隨著電腦跟演算法的發展越趨成熟，要做到更準確計算的可能性也越來越高，也因此歐盟才會發布這個新計畫。

除了與電腦工程師合作跟運用超級電腦，科學家也相當期待人工智慧（AI）的應用，他們認為在處理數據的過程中，AI 能夠加速模擬的進行並在巨量的數據中篩選出重要、有用的資訊；此外，科學家也認為 AI 中的機器學習（Machine Learning）功能不僅可以讓電腦運算更有效率，更可以幫助運算結果更準確。

為了幫助歐盟達到「碳淨零」的目標，科學家無所不用其極地嘗試各種「地球工程」（gioengineering）技術，延緩全球暖化的發生，而雙胞胎地球計畫只是其中一項，讓人們可以在影響地球環境最低、風險最小的程度下找出最適合、有效的環境政策。而這項計劃未來會如何運用、成效如何，就讓我們拭目以待了。

參考資料

明日科學、Phys.org、Futurism

（首圖來源：Image by Pete Linforth from Pixabay）

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