來大氣所領略氣象史海

在中國科學院大氣物理研究所成立90周年之際，為了弘揚科學精神，普及大氣科學知識，12月1日大氣所舉辦了主題為「中國大氣科學90年」的科普公眾日活動。活動內容有中國氣象史海博覽、科氏力轉椅、AR玩轉氣象、《氣候怎麼了——被悄然改變的世界》的科普講座、VR探秘「地球模擬器」。該活動科米直播進行全程獨家直播，讓未到現場的觀眾有了如臨其境的學習體驗，得到學生家長們的一致好評。

「此次活動，主要是向大家介紹我國氣象90年發展的歷史，尤其希望大家了解我們現在面對的各種挑戰：像暴雨、寒潮、霧霾、乾旱、颱風等天氣事件，以及更為嚴重的全球變暖問題，通過這樣的活動，讓大家能夠關注極端天氣、氣候變化和環境問題。」中國科學院大氣物理研究所副研究員魏科向科普時報記者表示，大氣所致力於研究和探索地球大氣中和大氣與周邊環境相互作用中的物理、化學、生物、人文過程的新規律；提供天氣、氣候和環境監測、預測和調控的先進理論、方法和技術；造就本領域的一流人才；服務於經濟和社會的可持續發展和國家安全。

科普主題講座——「核冬天」「臭氧洞」「全球變暖」

在公眾開放日里，魏科帶來了一場《氣候怎麼了—被悄然改變的世界》科普主題講座。他認為，這是一個與未來世界的變革者與領導者的討論會。

「在中國科學院大氣物理研究所成立90周年之際，回顧過去100年，展望未來1000年，我覺得是非常有意思，也是有意義的事情。」科普達人魏科向科普時報記者表示，我把小朋友看成是未來世界的領導者和未來世界的擁有者，所以我的講座是想告訴小朋友們：未來你們將會面臨什麼樣的世界？未來你們將會有什麼樣的挑戰？未來你們將會有什麼樣的責任？有什麼樣的一個世界在等著你們去發現、去認識、去領導、去承擔起責任、去把前輩變壞的世界變好，而變好的世界變得更好。

魏科通過氣候變化的三個故事「核冬天」「臭氧洞」「全球變暖」，向現場小朋友和科米直播的觀看者，講述了核戰爭發生後的世界是什麼樣的，遠在萬里之遙的人能否躲過核戰爭的影響；了解了為什麼關於臭氧洞的研究促使了全球最成功的國際協議的簽署與實施；探討了關於全球變暖的研究如何重塑我們的社會面貌。

「目前全球人口的分布大半集中在沿海地帶，最著名和繁華的城市都靠近沿海，這樣一個不變的城市布局，要應對長達千年的全球海平面上升，與地質期的變暖過程相比，其風險和損失是完全不同的。」魏科告訴大家，關於氣候變化的研究，不僅僅是科學問題，也是國際政治經濟問題，並通過政策的變化悄然間改變了我們置身於期間的世界，也重塑了我們的近現代史和未來歷史的走向。「這就是小朋友們將要面臨的故事，未來1000年的故事，現在才剛剛開始。」

「如果全球溫度升高很多，人類會像恐龍那樣變得很大嗎？」「臭氧層被破壞後，是否人類會滅絕？」講座後的互動環節，孩子和家長們提出了很多有意義和有意思的問題，魏科老師給予了熱心解答，現場孩子們的求知慾望強烈，學術氛圍濃厚。

虛擬現實（VR）——帶你暢遊「寰寰」

「這是讓同學們體驗一下『寰寰』（Earthlab）——超級計算機長什麼樣？它的功能是什麼？」志願者向科普時報記者介紹，寰寰的大名叫「地球系統數值模擬裝置」，位於北京懷柔的綜合性國家科學城，目前還在建設中。參觀者通過虛擬現實（VR）技術，可以俯視以七大圈層為主題設計的寰寰園區，也可以深入內部，體驗龐大複雜的立方式高性能機房，還可以互動式觀察海洋流場的變化、珠三角地區大氣污染物分布情況等。

這是一個不折不扣的「地球模擬器」，46米（長）×46米（寬）×23米（高）的大傢伙，規模和計算能力位於世界前列。這樣的超級計算機，只做一件事情，即利用數值計算模擬地球系統，包含了地球系統的所有圈層，可以用來模擬天氣和氣候、洋流、風暴潮、植被、南北極冰雪、大氣污染、氣溶膠-雲-輻射相互作用、太陽風暴和大陸冰蓋等的變化，也可以模擬地震、海嘯、滑坡、水庫地震等自然過程，是我們探秘地球、為我國進行防災減災、應對氣候變化、大氣環境治理提供科學依據的「神器」。

科氏力轉椅——理解旋轉的天氣系統

在旋轉的轉椅上，明明是直線扔出去的球，怎麼出手之後，看著就拐彎了呢？「孩子們坐在轉椅上，相當於在模擬地球旋轉運動，在扔東西時，不會扔到對方的手裡，而往右偏了，只有往左扔時，才可能扔到對方手裡。」志願者向科普時報記者解釋，在現實生活中渦旋運動無處不在，塵捲風、龍捲風、颱風、「爆炸」氣旋等，甚至在浴缸排水時，都能產生渦旋運動。

1835年，法國物理學家科里奧利提出，為了描述旋轉系（比如地球）上的運動，需要在運動方程中引入一個假想的力，後來人們把這個力叫做科里奧利力，簡稱科氏力，也被稱為地轉偏向力，凡是在旋轉系中運動的物體，都會受到科氏力的影響。引入科氏力之後，人們可以像處理慣性系中的運動方程一樣簡單地處理旋轉體系中的運動方程，由於地球從西向東旋轉，本身就是一個巨大的旋轉體，因此凡是在地球上的運動物體，都受到科氏力的影響，在科氏力的作用下，運動物體在北半球向右偏，南半球向北偏，從而形成渦旋。

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