GARLIC+ | 哈佛全球研究院:「尋找中國環境挑戰解決方案」

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關於哈佛國際研究院

About Harvard Global Institute

2015年10月15日,哈佛大學校長Drew Gilpin Faust 宣布成立哈佛全球研究院。哈佛全球研究院不僅為學校的學者創建交流平台,同時也與來自世界各地的師生和教授們保持聯繫,加強合作。我們致力於通過這次交流會和大家分享知識成果。目前,哈佛環球學院已經資助了7個項目。我們最大的課題是關於中國的氣候變化和空氣污染問題的,也就是我們今晚將探討的話題。我們的研究工作包括公共衛生領域,生物多樣性,政策問題,城市化以及其他的主題。

最新活動

New and noteworthy

2017年8月3日,Garlic前方記者參加了在首都北京舉辦的哈佛全球研究院(HGI)活動「尋找中國環境挑戰解決方案:氣候變化,空氣質量和健康」 。為大家帶來了第一手關於空氣,環境,能源,人類健康等話題的跨學科資訊。參與本次活動的嘉賓有哈佛大學Strategy and Programs副主席 Leah Rosovsky, 以及來自哈佛大學的Michael McElroy教授,Peter Huybers教授,和Zhiming Kuang教授。

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接下來,讓小編帶你走進活動現場

了解哈佛大學最新的氣候變化與人類健康研究成果

Leah Rosovsky 副校長開幕致辭 | 版權屬於作者

嘉賓介紹

Guest introduction

Michael McElroy 教授

獲得了哈佛全球研究院授予的第一份「中國2030 2050倡議」項目。在這個大型合作研究項目中, Michael McElroy教授與哈佛大學許多其他學院的教師,以及來自八個不同機構的中國教員共同合作,著眼於研究氣候變化和空氣污染問題,同時也涉及到經濟發展和公共政策問題以及它們之間的關係。下周,他將與清華大學聯合進行為期兩周的課程。這門課程將有25名哈佛本科生與清華大學的本科生一起參與研究中國環境問題面臨的挑戰。

Peter Huybers 教授和Zhiming Kuang 教授

是在關於中國的氣候健康問題的一個重要項目中的合作夥伴。他們正在與專業隊伍一起研究氣候變化、極端天氣,以及如何更好地預測和認識氣候變化和空氣質量,以應它們帶來的後續影響的議題。目前他們在北京大學進行為期一周的學術研討會,並邀請了大約25名哈佛本科生參與這個課題。這門課還吸引了200名來自36所中國大學的學生的參與。課程是由6名教師哈佛大學和8名北大教師主持的,我們期待哈佛全球研究院對跨學科項目的支持和給跨學科項目創造的機會。

與會嘉賓合影

從左往右依次為Zhiming Kuang, Peter Huybers, Leah Rosovsky, Michael McElroy

| 版權屬於作者

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小編帶你劃重點

讓你隔著屏幕和學術大咖進行思想交流

主旨報告 1 | 空氣質量,能源和歷史趨勢

Air Quality, Energy, and Historical Trends

Peter Huybers教授演講 | 版權屬於作者

跨地域跨學科研究的重要性

這個會議將令很多人受益匪淺,它促使我們去思考和踐行我們所能做的事。如果你們回顧一下歷史你們就會明白哈佛的面臨的挑戰是什麼。哈佛是一所綜合的,影響力廣泛的大學,因此我們選定了一些能夠吸引其他學校學生的議題。其中一個主題是環境,但我們選定之後意識到在環境這個主題包含的範圍太大了,我們需要做一些更具體的事情。哈佛在歷史上與中國有很多互動,對中國的政治歷史有一些了解。因此,我們決定來探討中國環境與發展以及能源問題的挑戰。

很明顯,我們正在嘗試去做的一些項目是跨學科的,這些項目涉及到哈佛大學的師生,從經濟學,工程科學,公共衛生學和化學等各個領域。中國的很多學校也一同參與進來。 因為如果你想了解中國的空氣質量問題,必須有一個和你的研究相關的,非常準確的觀測數據。我們正在與中國的同事合作,他們正在探索一些非常意思的方法來幫助你明白到底發生了什麼。

氨氣也是霧霾的幾大元兇之一

全球範圍內,空氣質量問題已經存在了一段時間。1951年,倫敦有一段時間出現過異常天氣情況,由於發電廠等的煤炭大量燃燒,被污染的空氣被困在城市上空,空氣質量大大下降,人們生病死亡率大大增加。這個問題在1950年到1951年間是非常嚴重的。

北京霧霾現象以及PM 2.5 指數| 版權屬於作者

而如今,中國正經歷類似的嚴重問題。但中國和倫敦的情況不太一樣,首先是中國經濟發展令人難以置信,中國仍舊是世界上最大的煤炭和能源消費國。燃煤、汽車尾氣等源頭會排放出的二氧化硫、氮氧化物等污染物。

還有一個經常被忽略的污染物是氨氣。那麼,氨氣來源於哪裡?氨氣主要來源於農業。農業大量施用的氮肥氨污染的最大原因。氨氣和二氧化硫、氮氧化物等幾種污染物的混合物會在大氣中發生的是一種化學反應。化學反應生成硫酸銨、硝酸銨顆粒物會產生了霧霾的影響。但是這其中的化學變化非常複雜,也並沒有被完全理解。20世紀70年代非常嚴重的一個空氣污染問題是酸雨。同樣,酸雨對中國空氣污染造成的極端影響也沒有被完全理解。

抓住霧霾的本質才能更好的解決空氣污染問題

對於這些沒有完全研究透徹的問題,我們一直在做研究。我們為什麼要這麼做這些研究?因為只有真的理解了問題的本質,你才有機會抓住的關鍵問題。那樣你就不會說,污染都來自於汽車,工廠,或來自煤炭燃燒。你的認知將不被這些限制,你知道什麼是真正待解決的問題,從而最高效地解決問題。

中國地表溫度異常| 版權屬於作者

中國可再生能源的潛力

另一件事是能源選擇。中國政府對於改變氣候結構和能源經濟有一個宏偉的計劃。風能,太陽能,核能,水力發電等等。我們所做的努力是幫助他們了解問題的本質。

中國有足夠多的風可以作為能源,但風能並沒有被有效地利用。即使是在中國北方的冬天,在具有較好的風力條件的時候,風也並沒有用來發電。與此同時,中國供應水暖,熱水由燃煤發電廠提供,產生了大量的廢物。需要用到如此多的電力卻沒有使用風力發電。因此,我們正在努力研究的是找到一種更有效地利用能源的方法。

再來看歷史上的氣候變化以及它們對能源的影響,我們正試圖計算出在過去39年里風力發電的能效。在對中國風能潛力的評估上,我們認為由於氣候改變了陸地和海洋之間的溫差,導致冬季風循環速度變慢從而減少了風產生的電能。更糟糕的是,這種氣候變化阻礙了大氣層向外排放污染物,這也使的空氣污染問題更加嚴重。

在經濟領域,中國如何正確地利用經濟手段來推動從化石能源經濟到可再生能源的轉型也至關重要。如果我們開始關注中國,並且綜合全面地了解中國,那麼我們就有可能影響我們的研究方式,做更多不同的事情。也許在這方面,類似的想法也同樣適用於其他地區。就像在做空氣質量研究一樣,你也可以用同樣的技術來研究印度。

與會嘉賓聆聽發言 | 版權屬於作者

主旨報告 2 | 氣候變化與健康問題

Climate Change and Health Issues

Peter Huybers教授演講 | 版權屬於作者

氣候變化和農業發展趨勢互相貫穿

通過對氣候變化更多的研究,我們能更好的理解個體生命,繼而更詳細的掌握氣候對健康的影響。所以,我們聚集了來自氣候變化,生態學,健康領域的專家學者,在上一周里,進行了一系列不同的研究。期間,大約有200名研究生參與到這次研究項目中。

通過討論和研究,我們發現了一些關於氣溫和農業的發展趨勢問題。這裡主要有兩個全球性的趨勢。一個是全球性的糧食需求。這基本上是一個不斷增長的線性趨勢。另一個影響全球系統的主要趨勢是地球氣溫上升。這兩種趨勢基本都是線性增長的, 並且以不同的形式互相貫穿。

全球食物需求量和全球氣溫都呈現上升趨勢 | 版權屬於作者

加強擴大農業的發展,對減輕高溫的有積極影響

農業發展強度不斷增長的地區,最高溫度是在下降的。我們大致可以總結出如果加強農業發展強度,溫度的變化趨勢是下降的。那些涼爽的地區,往往是農業發展最密集的地區。這個現象的原因是什麼呢?當植物獲得熱量,它們會發生更多的蒸發作用,並且從土壤中吸取更多的水分。這一系列作用降低了地表溫度。通過加強擴大農業的發展,可以使我們獲得未曾想到的對減輕高溫的積極影響。

全球範圍內,農業發展強度大的地區,最高溫度較低 | 版權屬於作者

氣候的改善有助於維持糧食產量的增長

通過過去40年科技的發展,糧食產量的增長,我們才有了現在的狀況。綠色革命對人類和整個世界都是巨大的好處。而現在我們的問題是我們能維持什麼?我們是否可以繼續增加糧食產量以應對不斷增長的人口。氣候的改善幫助糧食產量增長了近四分之一。同樣的狀況也發生在中國。生產糧食的地區的氣候會有所改善,而氣候的改善也有助於維持糧食產量的增長。相同的情況也發生在澳大利亞,阿根廷和加拿大。

綠色革命:美國玉米種植產量的增長歷史| 版權屬於作者

僅僅幾度的氣溫變化,竟然也對農業發展有至關重要的作用

通過研究發現,在全球氣溫上升的背景下,農業產區的最高溫度卻在下降。在我看來,這是巨大的蒸發效應造成的。我們需要理解為什麼極限溫度不斷改變,是因為人暴露在不同溫度中會對健康造成影響。當然,營養的和充足的食物也都十分重要。暴露在過高的溫度下會對人類造成危害。但事實上,糧食的生產某種程度上減輕了高溫現象。通過理解這些作用的原理,可以讓我們想出恰當的解決辦法,同時也強調了伴隨而來的其他問題,例如水資源問題。僅僅幾度的氣溫變化,對決定農業發展也是至關重要的。

蒸騰作用降低地表溫度| 版權屬於作者

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GARLIC 提問

GARLIC: 在做跨學科的聯繫和合作的過程中,特別是在中國,各種機構組織間的溝通對話有時是比較困難的。請問你們是如何開展第一步的?並且如何讓接下來的合作順利進行?

Leah Rosovsky 答:在西方學術研究環境下,項目是研究人員帶領的,我們作為教育研究機構所能做的就是支持,但是我想這些支持也必須來自於正在做研究,並且創造成果的人。

Peter Huybers 答:很多問題本身都是跨學科的。我們有很多科學領域,而其中許多東西都需要合作完成。例如,我們嘗試讓人們了解如何改善健康問題,最好的辦法就是帶他們來北京待上一周。了解在這裡生活的人們,還有空氣。因為對於氣候的研究起始於人們對環境問題的關注。讓人們有親身的體驗,使人們理解通過何種方式可以解決這些問題。所以,要發展社區交流,分享經驗感受。

Zhiming Kuang 答: 我認為這取決於所研究的問題。像彼特說的,有些問題自然而然就是跨學科的,比如空氣污染問題。我們可以提高天氣預報預警,可以和化學家合作來確定我們所處的狀況,和公共健康專家合作來確定對健康的影響,以及和經濟學家合作來決定經濟成本。關於如何實現第一步,我想最初要做的就是認識更多的人,了解更多,僅僅是聊天,也許幾年內什麼都不會發生,但當你有了一個想法需要一些合作的時候,你會想到我認識一個公共健康領域的人,然後打電話給他,這就是一切的開始。

Michael McElroy 答:自從二十幾年前,一些有影響力的本科生向哈佛提出,為什麼我們沒有關於環境問題的研究?哈佛大學在教學中怎麼能忽略重要的環境問題?我們回應了這些問題,為本科生開創了一個新的研究方向,即公共政策領域的環境科學方向。 更詳細的說,這個想法是從更廣闊的視角來看待環境問題,包括公眾健康,能源問題,社會問題,並且要求學生們以嚴謹的態度對待化學、生物、經濟,以及所有可能的複雜影響。這些培養教育十分成功,並且這一代學生都非常有能力。

我認為哈佛大學和中國, 以及美國的其他學校之間一直保持著很好的關係。我們進行人才交流交換,有非常出色的中國交換生來到哈佛。這些合作一直進行的非常順利,並且將一直延續下去。我現在擔心的是我們和印度並沒有很好的聯繫,很少有研究人員可以去那裡工作研究,以尋找不同的解決辦法。更大的問題出現在非洲,那裡有很重大的氣候變化問題亟需研究解決。我認為我們需要擴大研究範圍,去迎接這些挑戰。

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