中國(guó)氣象報(bào)整理收集了到目前為止，入選科學(xué)領(lǐng)域年度盤點(diǎn)的與自然科學(xué)尤其是大氣科學(xué)相關(guān)的人物和事件。
這些年度盤點(diǎn)包括《自然》十大科學(xué)人物、《自然》十大科學(xué)事件、《科學(xué)》十大突破、《物理世界》十大突破、《科學(xué)美國(guó)人》十大科技成就等。
此外，還梳理了年底卸任的世界氣象組織秘書長(zhǎng)雅羅的成就，回顧了那些在社會(huì)上引起反響的氣象相關(guān)事件。同時(shí)，還展望了2016年或?qū)②厽岬淖匀豢茖W(xué)研究領(lǐng)域。
雖然，入選人物和事件并不能完全代表和概括自然科學(xué)領(lǐng)域最前沿的成就。但我們通過這些，一方面能夠看出，自然科學(xué)探尋真相之不易；另一方面也可知，自然科學(xué)尤其是大氣科學(xué)，逐漸與其他社會(huì)科學(xué)交織融合，越來越為人們所關(guān)注。這或許會(huì)為科學(xué)家找尋研究方向、造福人類社會(huì)開啟新的大門。
事件
通往巴黎之路
入選《自然》十大科學(xué)事件
如果氣候變化巴黎大會(huì)再達(dá)不成新協(xié)定，人們恐怕就不知道如何才能避免氣候變暖的災(zāi)禍了。
所以今年，全世界開始認(rèn)真對(duì)待氣候變化。在這一年里，承諾減排的國(guó)家日益增多——?dú)夂蜃兓屠璐髸?huì)召開時(shí)已達(dá)到184個(gè)。12月初，“全球碳計(jì)劃”的研究人員報(bào)告稱，全球碳排放在2015年會(huì)減少0.6%。
在通往巴黎的道路上，碳排放大國(guó)——中國(guó)和美國(guó)創(chuàng)造了動(dòng)力。中國(guó)宣布將啟動(dòng)碳排放總量管制與交易制度。而在多年猶豫不決后，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬終于對(duì)從加拿大輸送石油到美國(guó)煉油廠的“拱心石XL”管道說不。
教皇弗朗西斯也參與了進(jìn)來。6月，他發(fā)布了一份關(guān)于環(huán)境的教皇通諭；9月到訪北美進(jìn)行演講，就氣候變化危險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)氣候變化的迫切需要發(fā)出警告。
最終，人們?cè)?2月12日簽署了里程碑式協(xié)定。各國(guó)承諾減少溫室氣體排放，使變暖保持在2℃范圍內(nèi)。
很多科學(xué)家認(rèn)為，越過2℃臨界點(diǎn)后，全球?qū)⒔?jīng)歷與變暖相關(guān)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)混亂。不幸的是，同工業(yè)化前水平相比，目前全球平均地表溫度已高出1℃，而2015年可能成為有記錄以來最暖的一年。
氣候變化巴黎大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
冥王星等微小世界的新大陸
入選《自然》十大科學(xué)事件、《科學(xué)》年度十大突破
在對(duì)太空的探索中，矮行星占據(jù)了主導(dǎo)地位。2015年，冥王星和谷神星等微小世界破天荒迎來宇宙飛船到訪。
“新視野”號(hào)宇宙飛船在7月14日飛過冥王星，發(fā)現(xiàn)這里是由冰山、氮冰川及平坦寒冷的平原構(gòu)成的地質(zhì)仙境。這讓入選了《自然》十大科學(xué)人物的“新視野”號(hào)任務(wù)首席研究員阿蘭?斯坦恩等很多行星科學(xué)家大為吃驚。他們開始研究是什么誘發(fā)了地質(zhì)活動(dòng)，從而創(chuàng)造了這樣的冥王星。
從3月開始，谷神星也逐漸展現(xiàn)在世人面前。當(dāng)時(shí)，其引力將“黎明”號(hào)宇宙飛船吸入其軌道。這個(gè)黑暗、富含水的天體擁有很多秘密，包括金字塔形的山峰、反射光線的鹽結(jié)晶亮斑以及早晨籠罩在火山口周圍的神秘陰霾。
“羅塞塔”飛船繼續(xù)在67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星附近環(huán)繞。它的“菲萊”著陸器在2014年11月一次顛簸的著陸后被認(rèn)為已經(jīng)死去，但今年6月卻突然復(fù)活，此后又陷入沉寂。今年，分析了“羅塞塔”數(shù)據(jù)的研究人員報(bào)告稱，氧氣正從這顆彗星上涌出。
關(guān)于火星，科學(xué)家首次獲得了太陽(yáng)風(fēng)剝離掉火星大氣層的詳細(xì)測(cè)量數(shù)據(jù)；他們還發(fā)現(xiàn)火星上有液態(tài)水的證據(jù)。
關(guān)于土星，“卡西尼”號(hào)宇宙飛船證實(shí)，一片埋藏在土衛(wèi)二地表下的海洋延伸到整個(gè)星球，使其成為尋找生命的誘人地方。
冥王星等微小世界的新大陸。
人工地震
入選《自然》十大科學(xué)事件
石油、天然氣開發(fā)以及其他人類活動(dòng)被認(rèn)為觸發(fā)了從瑞士到印度和中國(guó)的全球性地震，但沒有一處地方像美國(guó)俄克拉何馬州那樣擁有如此多發(fā)的地震。2009年，該州地震活動(dòng)不斷增加。今年，俄克拉何馬州經(jīng)歷了迄今為止最多的地震。
4月，官方人士最終承認(rèn)了能源工業(yè)可能起到的作用。俄克拉何馬州地質(zhì)調(diào)查局宣布，將廢水注入地下的石油和天然氣井或許是罪魁禍?zhǔn)祝瑤浊f升液體的注入改變了斷層壓力，增加了地震可能性。作為回應(yīng)，管控石油和天然氣開發(fā)的俄克拉何馬州企業(yè)委員會(huì)削減了地震頻發(fā)區(qū)域內(nèi)所允許建造廢水處理井的數(shù)量。
美國(guó)頁(yè)巖氣開采的主要方法就是水力壓裂，它除了對(duì)地震“負(fù)責(zé)”，還被環(huán)保組織冠以水污染、致癌等名號(hào)。在一些地區(qū)，這一方法已被叫停。 開采技術(shù)和開采量掛鉤，如此一來，國(guó)際能源格局是否也會(huì)發(fā)生“地震”呢？
人工地震。
輻射冷卻材料或?yàn)榻ㄖ罒嵬庖?/strong>
入選《科學(xué)美國(guó)人》十大科技成就
在逐漸變暖的世界，如何在減少能源消耗的同時(shí)還能冷卻工作和生活環(huán)境？
美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員認(rèn)為，部分解決方案是讓吸熱建筑材料吸收陽(yáng)光并將熱能發(fā)散到外層空間。
斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種非常有效的“鏡面”。這種材料由二氧化鉿、二氧化硅以及一層銀、鈦和硅構(gòu)成的基層組成，能夠反射97%的太陽(yáng)光。二氧化硅原子表現(xiàn)得像個(gè)小天線，在帆板一側(cè)吸收空氣中的熱，另一側(cè)則放熱。這種材料的輻射波長(zhǎng)在8納米到13納米之間。對(duì)這些波長(zhǎng)來說，地球大氣層簡(jiǎn)直就是透明的，所以熱量可以耗散到太空中，而非加熱建筑物周圍的空氣。即使陽(yáng)光直射，直徑20厘米的硅片冷卻器也能將溫度降低到比周圍空氣低5℃。
研究人員認(rèn)為，利用太陽(yáng)這個(gè)巨大熱源，并將地球視為宇宙中巨大散熱器的想法非常有趣，而這只是探索可再生能源的開始。
建筑防熱外衣。
首次探測(cè)系外星球可見光
入選《物理世界》十大突破
一個(gè)國(guó)際天文學(xué)團(tuán)隊(duì)首次直接探測(cè)了太陽(yáng)系外星系的可見光光譜。他們利用高精度徑向速度行星搜索器（HARPS）探測(cè)飛馬座51星（51 Pegasi b）的可見光。飛馬座51星1995年被發(fā)現(xiàn)，是顆類太陽(yáng)恒星。
當(dāng)前，研究系外行星大氣層最廣泛的方法是光譜透射技術(shù)，即在系外行星經(jīng)過母星時(shí)（類似于凌日），觀察母星的光在透過行星大氣層時(shí)的光譜。新方法是在恒星運(yùn)動(dòng)至行星前面時(shí)觀察整個(gè)系統(tǒng)。該新方法不依賴于“行星凌日”，使得行星光譜可以直接在可見光波段探測(cè)，由此得到其他方法無法研究的行星新特征。
該研究小組負(fù)責(zé)人戈奇?馬丁斯稱，這種新的探測(cè)技術(shù)可以測(cè)量行星實(shí)際質(zhì)量和軌道傾角，還能估算行星反射率，推斷行星地表和大氣層的組成。
由此，科學(xué)家或許可以在太陽(yáng)系外尋找更多宜居星球了。
探測(cè)系外星球可見光。
深層地幔柱研究漸熱
入選《科學(xué)》十大突破
幾億年來，幾近所有的大型滅絕發(fā)生時(shí)，總能在當(dāng)時(shí)地層中找到某次巨型巖漿溢流災(zāi)難的影子，這就引出了地幔柱的概念——它是在極短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模釋放內(nèi)部核熱的極端手段，能將地球最深處的熱能直接輸出到地表，輸出到大氣圈、水圈、生物圈這些地表的圈層。
地球幾大圈層都對(duì)其有所反饋，如它以火山形式輸出，其輸出的二氧化碳會(huì)影響地球氣候。在極端的氣候冷熱失調(diào)下，生物圈就只能有一種回饋方式了——滅絕。
40多年來，科學(xué)界一直爭(zhēng)論地幔柱是否存在，究竟是否會(huì)延伸3000千米到達(dá)地球巖石層，還是只存儲(chǔ)在地下較淺層的巖漿庫(kù)中。通過斷層掃描技術(shù)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，起源于地核向上流動(dòng)的地幔柱的確存在?？茖W(xué)家已檢測(cè)到28股從地核涌來的熱柱，有的甚至可達(dá)800千米厚度，這是此前理論模型預(yù)測(cè)值的3倍。
盡管地質(zhì)上基本時(shí)間單位都是“百萬年”，地球圈層就算受到影響也是極為緩慢的過程。但地球物理學(xué)家會(huì)重新思考地幔的運(yùn)行方式，希望通過新技術(shù)最終揭示地球內(nèi)部細(xì)節(jié)。
深層地幔柱研究漸熱。
其他事件
2015或?yàn)樽钆?/strong>
到目前為止，它沒有入選年度科學(xué)事件，但對(duì)氣象界甚至整個(gè)人類社會(huì)來說，都是一件天大的事。世界氣象組織（WMO）發(fā)布2015年全球氣候狀況臨時(shí)聲明指出，2015年可能是有記錄以來的最暖年份，而2011至2015年也將成為歷史上最暖的五年。
汽車工業(yè)的骯臟秘密：入選《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》年度十大封面
大眾公司通過在1100萬輛柴油車上安裝軟件，以通過美國(guó)嚴(yán)格的氮氧化物排放檢測(cè)。車一開出實(shí)驗(yàn)室，就關(guān)閉排放控制，開始以40倍排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)模吐出尾氣。
美國(guó)參議院投票表決氣候變化是否是一場(chǎng)騙局（98人認(rèn)為不是騙局，僅1人認(rèn)為是）、荷蘭科學(xué)家制造了世界上最大的人造浪、美國(guó)參議員泰德?科魯茲在聽證會(huì)上斷言“地球科學(xué)并不復(fù)雜”而遭地球科學(xué)家抨擊，這些事件入選科學(xué)爆料人（ScienceInsider）年度十五大科學(xué)故事。（孫楠）
人物
克里斯蒂娜?菲格雷斯《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》秘書處執(zhí)行秘書
入選《自然》十大科學(xué)人物
她長(zhǎng)著一頭棕色短發(fā)，一只眼睛藍(lán)色，一只眼睛淡褐色。身高僅152厘米的她，常被下屬形容為“小火山”。
她的父親何塞?菲格雷斯?費(fèi)雷爾曾領(lǐng)導(dǎo)哥斯達(dá)黎加1948年內(nèi)戰(zhàn)并三次當(dāng)選總統(tǒng)，她的兄弟也在上世紀(jì)90年代擔(dān)任總統(tǒng)，她的母親也曾在國(guó)會(huì)任職。菲格雷斯在她幼年時(shí)曾見到過一種蟾蜍，但是她的女兒卻沒有見過。這種蟾蜍的滅絕與氣候變暖息息相關(guān)。這讓她打破了自己在哥斯達(dá)黎加的舒適區(qū)域，踏上了國(guó)際環(huán)境保護(hù)的競(jìng)技場(chǎng)。
1997年，她曾作為哥斯達(dá)黎加代表團(tuán)的一員，參與《京都議定書》談判。在2009年氣候變化哥本哈根大會(huì)失敗之后，她于2010年被任命為負(fù)責(zé)氣候變化的最高級(jí)別官員。挽救氣候談判的頹局，成為她的任務(wù)。
“她的工作也許是這個(gè)世界上'責(zé)權(quán)比’最大的?！薄都~約客》如此形容，她的責(zé)任是敦促《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方國(guó)家達(dá)成協(xié)定，但卻幾乎沒有任何權(quán)力。
今年，她和往年一樣主持氣候變化大會(huì)，小心翼翼當(dāng)著“掌舵手”，通宵達(dá)旦在各國(guó)間溝通協(xié)調(diào)，回答記者各種尖銳問題，在最后時(shí)刻向各國(guó)施壓。如今《巴黎協(xié)定》達(dá)成，她入選年度人物，實(shí)至名歸。
米歇爾?雅羅世界氣象組織（WMO）秘書長(zhǎng)
他不是年度科技人物，但任職WMO秘書長(zhǎng)12年、將于今年12月31日卸任的他對(duì)氣象界卻功不可沒。卸任之際，他自豪地說：“過去50年，在眾多科學(xué)學(xué)科里，氣象學(xué)和氣候?qū)W的進(jìn)步最為顯著。”
在他任職期間，WMO逐步提升在聯(lián)合國(guó)體系內(nèi)針對(duì)天氣、氣候和水的權(quán)威發(fā)聲，世界氣象事業(yè)得到了迅速發(fā)展。雅羅重視WMO科技項(xiàng)目建設(shè)，他在任期間，締結(jié)了新的戰(zhàn)略聯(lián)盟和伙伴關(guān)系，充分調(diào)動(dòng)資源進(jìn)行能力建設(shè)。對(duì)于重大事件，他往往親力親為。例如，在他的努力下，WMO和國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)理事會(huì)發(fā)起2007-2008年國(guó)際極地年計(jì)劃，研究領(lǐng)域涵蓋氣象學(xué)、氣候?qū)W、海洋學(xué)、冰川學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、地球科學(xué)、遙感科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等。另外，在他的推動(dòng)下，2009年召開的第三次世界氣候大會(huì)建立了“全球氣候服務(wù)框架”。2012年，他成為聯(lián)合國(guó)水機(jī)制組織主席。
他在告別演講中說，當(dāng)他9歲時(shí)，父母送給他一座個(gè)人天氣站。此后3年，他每天都會(huì)對(duì)天氣進(jìn)行測(cè)量和觀測(cè)，并把數(shù)值記錄下來。“那時(shí)，WMO才成立10年，我并沒聽說過這個(gè)組織。沒想到，有一天我成為它的一員，并指揮它對(duì)世界天氣、氣候和水資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這使我感到驚喜和光榮?！?/font>
為表彰雅羅的貢獻(xiàn)，WMO決定授予他“名譽(yù)秘書長(zhǎng)”稱號(hào)。（郝靜）
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