※ 2018.01.08 觀點—《泰晤士報》Matt Ridley ※
美國超冷：全球寒化不必緊張

作者 Matt Ridley 是英國保守黨的上議院議員，曾任《經濟學人》科學版主編，並出版多本暢銷的科普著作。他是英國醫學科學院（ Academy of Medical Sciences）院士、皇家文學學會（Royal Society of Literature）院士、以及美國文理科學院（American Academy of Arts and Sciences）的外國院士。

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北美洲今冬破紀錄地寒冷，北達科他州最低溫降到攝氏零下 44 度，冷凍的鯊魚沖上麻塞諸塞州海灘，佛羅里達州的美洲鬣蜥（iguana）冷得從樹上掉下來。高爾（譯註：美國前副總統）認為罪魁禍首是全球暖化，他引述一位科學家的說法表示：「氣候危機正會帶來這種結果。」然而，其他人有不同的看法。美國國立大氣研究中心（America’s National Centre for Atmospheric Research）的川柏斯（Kevin Trenberth）表示：「冬風暴（winter storms）是冬天的顯示，不是氣候變遷的顯示。」

四十五年前，連續幾年的寒冬造成了「全球寒化」（global cooling）的恐慌。兩位科學家在 1972 年寫信給尼克森總統：「全球氣候大大變壞，人類文明有史以來僅見，不但有可能，還很快就會發生。」他們總結 42 位「頂尖」同事的看法：「寒化的導因是自然的，符合上一次冰河期發生的過程。」美國政府回函表示：「正在對此事進行思考。」

接下來好幾年，美國的報章雜誌、電視紀錄片紛紛開始渲染即將來臨的冰河期。CIA 的報告指出：「頂尖氣候學家們愈來愈同意全球正在經歷寒化的過程。」當時，BBC 的科普節目地平線（Horizon）的節目主持人馬格努森（Magnus Magnusson）宣布：「除非另有變化，認定下個冰河期隨時可能降臨，是個萬無一失的看法。」

在這個全球暖化甚囂塵上的時代，全球寒化說似乎已經被遺忘，但並沒有完全消聲匿跡。英國諾森布里亞大學（Northumbria University）教授沙科瓦（Valentina Zharkova）認為：太陽暫時的靜止，是小冰河期的前兆，屆時地球將回歸公元 1300-1850 年的氣候。此說法未能說服我。然而，世界經歷一萬年溫暖的氣候之後，會漸漸地回歸冰河期，基本上是正確的論點。

間冰期（interglacial periods）——就是大陸上沒有大型冰蓋（ice sheets）的時期——持續的時間是一萬年左右。格陵蘭島所挖出的冰芯（ice cores）顯示，過去三千年裡，溫度持續下降，每一千年都比前一個千禧年溫度更低。

南極大陸所挖出來的冰芯，以及格陵蘭島的冰芯，顯示在間冰期開始時，地球會突然、快速的暖化，但結束時卻是長達數千年漸漸的寒化。這些冰芯也澄清了地球暖化/寒化的原因。

冰河為何來臨、以及離開的最古老理論，與二氧化碳有關。第一位主張溫室理論的瑞典科學家斯凡特・阿瑞尼斯（Svante Arreheniuns），在 1895 年發表論文，主張二氧化碳的濃度增加，導致冰河撤退；二氧化碳一旦減少，冰河就前進。如果此說為真，那麼工業排放的二氧化碳應該會阻止下一個冰河期的來臨。（南極、格陵蘭的）冰芯顯示，二氧化碳與溫度確實有關連，但卻不符合阿瑞尼斯的假說，其效果剛好相反：冰河期來臨時，氣溫下降，二氧化碳的濃度才會降低，而非二氧化碳先降低，氣溫才下降。

塞爾維亞的科學家米盧廷・米蘭科維奇（Milutin Milankovich）在 1941 年發表論文，主張冰河期與間冰期的發生，與地球繞太陽軌道發生變化有關係。他說，這種變化可以分成三種：軌道離心率（eccentricity）、轉軸傾角（obliquity）、歲差（precession，物理學翻為「進動」）。有時候三種變化加起來，使得北半球的夏季相對變熱，融化北美洲、歐亞大陸的冰帽（ice caps），也把溫暖散播到全球，他稱之為大夏（a great summer）。

劍橋大學的物理學家雪克頓（Nicholas Shackleton）在 1976 年發表論文，舉出深海的冰芯證據，顯示過去兩百五十萬年地球暖化、寒化的過程，符合米科蘭維奇的軌道變化說。歲差現象，決定地球會在七月還是一月時最接近太陽，其週期是兩萬三千年。轉軸傾角，決定地球軸心傾斜的角度，也決定夏季的溫暖程度，週期是四萬一千年。軌道離心率，決定地球軌道是橢圓形還是偏圓形，週期是十萬年。三者加起來，在北半球形成「大夏」的時候，冰帽就會萎縮撤退。

這樣說起來，米蘭科維奇的學說可以定於一尊了嗎？不盡然。回溯八十萬年的南極冰芯顯示，米蘭科維奇所預言、地球軌道變化應該造成的幾次大夏，也就是間冰期的暖和天氧，事實上並未出現。為了解釋「間冰期失蹤」的現象，科學家艾利斯（Ralph Ellis）與帕爾馬（Michael Palmer）最近在《地科前鋒》（Geoscience Frontiers）發表論文，主張我們需要二氧化碳，不是作為溫室的氣體，而是植物所需要的食物。

他們的論證如下。海洋愈冷，蒸發的水氣愈少，降雨量自然變少。上一次冰河期的高峰，非洲經歷了長期的超級大旱；只有少數地方殘存著一些雨林。冰河期愈長，融解在冷海的二氧化碳就會愈多。當大氣中的二氧化碳低於 0.02%（200ppm）時，植物就很難生長，尤其是在高海拔或高緯度地區。沙漠因此擴大。沙塵暴發生率愈來愈頻繁，規模也愈來愈大。南極冰芯顯示，當二氧化碳濃度降到 200ppm 以下，灰塵明顯增多。灰塵會累積在冰帽上，在歐亞大陸與北美洲尤其明顯，也就是靠近沙漠的地方。一旦米蘭科維奇的大夏開始出現，冰帽開始融化，冰會變得愈來愈髒，累積多年的沙塵匯集起來，造成「黑」冰。黑冰會吸收較多的太陽能，造成冰帽的大融解。

人類的文明都是發生在間冰期：此時期的氣候穩定，雨水豐富，大氣中二氧化碳濃度也相對較高，能讓植物繁茂生長。沒有這樣的環境，農業大概不可能發生。而若沒有穩定的農業供應能源，人類的文化也無從發展。

間冰期肯定會結束。目前北半球夏天的陽光，比起南半球，已經稍弱。幾萬年後，我們的子孫可能必須應付多變的天氣、沙塵暴、無法支持農作物成長的大氣。但那將是很久遠的未來所發生的事。屆時，科技應該已經更加進步（除非我們阻止科技進步）。屆時，能源將是關鍵。我們的子孫若能享受豐富且便宜的能源，即使身處冰河時期，他們還是能夠繼續栽培農作物、灌溉沙漠、維繫雨林、甚至融化冰帽。

https://www.thetimes.co.uk/…/global-cooling-is-not-worth-sh…

最吸引人的故事通常有幾個要素：主角總有個很美的名字、前所未見的樣貌，神秘的身世，以及難以捉摸的奇幻旅程。

今年10月，夏威夷天文學家便收到一則如此迷人的故事。第一顆來自太陽系外的小行星「遠方信使(Oumuamua)」捎來一封引起地球人好奇的信件：

主旨：路過
收件人：太陽系
副本：地球
內容：長400米、軌道離心率1.2、自旋、似雪茄、流浪數億年
署名：遠方信使
被地球發現的日期：10月19日

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2018年第一周新氣象，首場故院長講座「蔡元培講座」為您獻上小行星「遠方信使」的太空歷險記。本院院士葉永烜將來談談「遠方信使」從何而來，在恆星際空間發生什麼事、它又看到什麼東西?又將飄往何方?

#上面有沒有可能有外星人阿
#快留言最著迷的神秘事件
#到底是誰半夜不睡覺畫麥田圈

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📌蔡元培院長講座資訊📌

🎯講題：「天外來客『A/2017 U1 'Oumuamua』的太空歷奇」
🗣主講人：葉永烜院士（國立中央大學天文研究所教授）
👤主持人：本院周美吟副院長
🕑時 間：107年1月6日（星期六）下午2時至4時
🏠地 點：本院學術活動中心2樓第1會議室
👉報名快按：https://goo.gl/sRrloy
⏯影音直播網址：http://app.sinica.edu.tw/videosrv/online.php

行星軌道模擬網站：http://astro.unl.edu/classaction/animations/renaissance/kepler.html

說明：本影片僅介紹橢圓的基本性質，沒有介紹數學上橢圓的代數表示法。

先備知識：
1.圓的定義

影片重點：
1.橢圓上任一點到兩焦點的距離和為定值。
2.橢圓距離最遠的兩點連線稱作長軸，其一半則稱作「半長軸」(代號為a)
3.橢圓距離最近的兩點連線稱作長軸，其一半則稱作「半短軸」(代號為b)
4.橢圓中心到焦點的距離稱為「焦距」(c)
5.橢圓的離心率(e)=c/a=焦距/半長軸。
6.若離心率接近0，橢圓就很接近圓形，若離心率很接近1，則橢圓變得很扁。
7.若離心率=0，則橢圓退化成圓，兩焦點疊在一起變成一個圓心。

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