年终盘点：2015年，这些人，那些事

管季超0712

年终盘点：2015年，这些人，那些事中国气象局2015-12-30

举报

　　科学探索的脚步即将迈入新一年。

　　中国气象报整理收集了到目前为止，入选科学领域年度盘点的与自然科学尤其是大气科学相关的人物和事件。

　　这些年度盘点包括《自然》十大科学人物、《自然》十大科学事件、《科学》十大突破、《物理世界》十大突破、《科学美国人》十大科技成就等。

　　此外，还梳理了年底卸任的世界气象组织秘书长雅罗的成就，回顾了那些在社会上引起反响的气象相关事件。同时，还展望了2016年或将趋热的自然科学研究领域。

　　虽然，入选人物和事件并不能完全代表和概括自然科学领域最前沿的成就。但我们通过这些，一方面能够看出，自然科学探寻真相之不易；另一方面也可知，自然科学尤其是大气科学，逐渐与其他社会科学交织融合，越来越为人们所关注。这或许会为科学家找寻研究方向、造福人类社会开启新的大门。

　　事件

　　通往巴黎之路

　　入选《自然》十大科学事件

　　如果气候变化巴黎大会再达不成新协定，人们恐怕就不知道如何才能避免气候变暖的灾祸了。

　　所以今年，全世界开始认真对待气候变化。在这一年里，承诺减排的国家日益增多——气候变化巴黎大会召开时已达到184个。12月初，“全球碳计划”的研究人员报告称，全球碳排放在2015年会减少0.6%。

　　在通往巴黎的道路上，碳排放大国——中国和美国创造了动力。中国宣布将启动碳排放总量管制与交易制度。而在多年犹豫不决后，美国总统奥巴马终于对从加拿大输送石油到美国炼油厂的“拱心石XL”管道说不。

　　教皇弗朗西斯也参与了进来。6月，他发布了一份关于环境的教皇通谕；9月到访北美进行演讲，就气候变化危险和应对气候变化的迫切需要发出警告。

　　最终，人们在12月12日签署了里程碑式协定。各国承诺减少温室气体排放，使变暖保持在2℃范围内。

　　很多科学家认为，越过2℃临界点后，全球将经历与变暖相关的生态和经济混乱。不幸的是，同工业化前水平相比，目前全球平均地表温度已高出1℃，而2015年可能成为有记录以来最暖的一年。

　　

　　气候变化巴黎大会现场。

　　冥王星等微小世界的新大陆

　　入选《自然》十大科学事件、《科学》年度十大突破

　　在对太空的探索中，矮行星占据了主导地位。2015年，冥王星和谷神星等微小世界破天荒迎来宇宙飞船到访。

　　“新视野”号宇宙飞船在7月14日飞过冥王星，发现这里是由冰山、氮冰川及平坦寒冷的平原构成的地质仙境。这让入选了《自然》十大科学人物的“新视野”号任务首席研究员阿兰·斯坦恩等很多行星科学家大为吃惊。他们开始研究是什么诱发了地质活动，从而创造了这样的冥王星。

　　从3月开始，谷神星也逐渐展现在世人面前。当时，其引力将“黎明”号宇宙飞船吸入其轨道。这个黑暗、富含水的天体拥有很多秘密，包括金字塔形的山峰、反射光线的盐结晶亮斑以及早晨笼罩在火山口周围的神秘阴霾。

　　“罗塞塔”飞船继续在67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星附近环绕。它的“菲莱”着陆器在2014年11月一次颠簸的着陆后被认为已经死去，但今年6月却突然复活，此后又陷入沉寂。今年，分析了“罗塞塔”数据的研究人员报告称，氧气正从这颗彗星上涌出。

　　关于火星，科学家首次获得了太阳风剥离掉火星大气层的详细测量数据；他们还发现火星上有液态水的证据。

　　关于土星，“卡西尼”号宇宙飞船证实，一片埋藏在土卫二地表下的海洋延伸到整个星球，使其成为寻找生命的诱人地方。

　　

　　冥王星等微小世界的新大陆。

　　人工地震

　　入选《自然》十大科学事件

　　石油、天然气开发以及其他人类活动被认为触发了从瑞士到印度和中国的全球性地震，但没有一处地方像美国俄克拉何马州那样拥有如此多发的地震。2009年，该州地震活动不断增加。今年，俄克拉何马州经历了迄今为止最多的地震。

　　4月，官方人士最终承认了能源工业可能起到的作用。俄克拉何马州地质调查局宣布，将废水注入地下的石油和天然气井或许是罪魁祸首，几千万升液体的注入改变了断层压力，增加了地震可能性。作为回应，管控石油和天然气开发的俄克拉何马州企业委员会削减了地震频发区域内所允许建造废水处理井的数量。

　　美国页岩气开采的主要方法就是水力压裂，它除了对地震“负责”，还被环保组织冠以水污染、致癌等名号。在一些地区，这一方法已被叫停。 开采技术和开采量挂钩，如此一来，国际能源格局是否也会发生“地震”呢？

　　

　　人工地震。

　　辐射冷却材料或为建筑防热外衣

　　入选《科学美国人》十大科技成就

　　在逐渐变暖的世界，如何在减少能源消耗的同时还能冷却工作和生活环境？

　　美国斯坦福大学的研究人员认为，部分解决方案是让吸热建筑材料吸收阳光并将热能发散到外层空间。

　　斯坦福大学研究团队创建了一种非常有效的“镜面”。这种材料由二氧化铪、二氧化硅以及一层银、钛和硅构成的基层组成，能够反射97%的太阳光。二氧化硅原子表现得像个小天线，在帆板一侧吸收空气中的热，另一侧则放热。这种材料的辐射波长在8纳米到13纳米之间。对这些波长来说，地球大气层简直就是透明的，所以热量可以耗散到太空中，而非加热建筑物周围的空气。即使阳光直射，直径20厘米的硅片冷却器也能将温度降低到比周围空气低5℃。

　　研究人员认为，利用太阳这个巨大热源，并将地球视为宇宙中巨大散热器的想法非常有趣，而这只是探索可再生能源的开始。

　　

　　建筑防热外衣。

　　首次探测系外星球可见光

　　入选《物理世界》十大突破

　　一个国际天文学团队首次直接探测了太阳系外星系的可见光光谱。他们利用高精度径向速度行星搜索器（HARPS）探测飞马座51星（51 Pegasi b）的可见光。飞马座51星1995年被发现，是颗类太阳恒星。

　　当前，研究系外行星大气层最广泛的方法是光谱透射技术，即在系外行星经过母星时（类似于凌日），观察母星的光在透过行星大气层时的光谱。新方法是在恒星运动至行星前面时观察整个系统。该新方法不依赖于“行星凌日”，使得行星光谱可以直接在可见光波段探测，由此得到其他方法无法研究的行星新特征。

　　该研究小组负责人戈奇·马丁斯称，这种新的探测技术可以测量行星实际质量和轨道倾角，还能估算行星反射率，推断行星地表和大气层的组成。

　　由此，科学家或许可以在太阳系外寻找更多宜居星球了。

　　

　　探测系外星球可见光。

　　深层地幔柱研究渐热

　　入选《科学》十大突破

　　几亿年来，几近所有的大型灭绝发生时，总能在当时地层中找到某次巨型岩浆溢流灾难的影子，这就引出了地幔柱的概念——它是在极短时间内大规模释放内部核热的极端手段，能将地球最深处的热能直接输出到地表，输出到大气圈、水圈、生物圈这些地表的圈层。

　　地球几大圈层都对其有所反馈，如它以火山形式输出，其输出的二氧化碳会影响地球气候。在极端的气候冷热失调下，生物圈就只能有一种回馈方式了——灭绝。

　　40多年来，科学界一直争论地幔柱是否存在，究竟是否会延伸3000千米到达地球岩石层，还是只存储在地下较浅层的岩浆库中。通过断层扫描技术，科学家发现，起源于地核向上流动的地幔柱的确存在。科学家已检测到28股从地核涌来的热柱，有的甚至可达800千米厚度，这是此前理论模型预测值的3倍。

　　尽管地质上基本时间单位都是“百万年”，地球圈层就算受到影响也是极为缓慢的过程。但地球物理学家会重新思考地幔的运行方式，希望通过新技术最终揭示地球内部细节。

　　

　　深层地幔柱研究渐热。

　　其他事件

　　2015或为最暖年

　　到目前为止，它没有入选年度科学事件，但对气象界甚至整个人类社会来说，都是一件天大的事。世界气象组织（WMO）发布2015年全球气候状况临时声明指出，2015年可能是有记录以来的最暖年份，而2011至2015年也将成为历史上最暖的五年。

　　汽车工业的肮脏秘密：入选《经济学人》年度十大封面

　　大众公司通过在1100万辆柴油车上安装软件，以通过美国严格的氮氧化物排放检测。车一开出实验室，就关闭排放控制，开始以40倍排放标准的规模吐出尾气。

　　美国参议院投票表决气候变化是否是一场骗局（98人认为不是骗局，仅1人认为是）、荷兰科学家制造了世界上最大的人造浪、美国参议员泰德·科鲁兹在听证会上断言“地球科学并不复杂”而遭地球科学家抨击，这些事件入选科学爆料人（ScienceInsider）年度十五大科学故事。（孙楠）

　　人物

　　克里斯蒂娜·菲格雷斯 《联合国气候变化框架公约》秘书处执行秘书

　　

　　入选《自然》十大科学人物

　　她长着一头棕色短发，一只眼睛蓝色，一只眼睛淡褐色。身高仅152厘米的她，常被下属形容为“小火山”。

　　她的父亲何塞·菲格雷斯·费雷尔曾领导哥斯达黎加1948年内战并三次当选总统，她的兄弟也在上世纪90年代担任总统，她的母亲也曾在国会任职。菲格雷斯在她幼年时曾见到过一种蟾蜍，但是她的女儿却没有见过。这种蟾蜍的灭绝与气候变暖息息相关。这让她打破了自己在哥斯达黎加的舒适区域，踏上了国际环境保护的竞技场。

　　1997年，她曾作为哥斯达黎加代表团的一员，参与《京都议定书》谈判。在2009年气候变化哥本哈根大会失败之后，她于2010年被任命为负责气候变化的最高级别官员。挽救气候谈判的颓局，成为她的任务。

　　“她的工作也许是这个世界上‘责权比’最大的。”《纽约客》如此形容，她的责任是敦促《联合国气候变化框架公约》缔约方国家达成协定，但却几乎没有任何权力。

　　今年，她和往年一样主持气候变化大会，小心翼翼当着“掌舵手”，通宵达旦在各国间沟通协调，回答记者各种尖锐问题，在最后时刻向各国施压。如今《巴黎协定》达成，她入选年度人物，实至名归。

　　米歇尔·雅罗 世界气象组织（WMO）秘书长

　　

　　他不是年度科技人物，但任职WMO秘书长12年、将于今年12月31日卸任的他对气象界却功不可没。卸任之际，他自豪地说：“过去50年，在众多科学学科里，气象学和气候学的进步最为显著。”

　　在他任职期间，WMO逐步提升在联合国体系内针对天气、气候和水的权威发声，世界气象事业得到了迅速发展。雅罗重视WMO科技项目建设，他在任期间，缔结了新的战略联盟和伙伴关系，充分调动资源进行能力建设。对于重大事件，他往往亲力亲为。例如，在他的努力下，WMO和国际科学联合会理事会发起2007-2008年国际极地年计划，研究领域涵盖气象学、气候学、海洋学、冰川学、地质学、生物学、地球科学、遥感科学和社会科学等。另外，在他的推动下，2009年召开的第三次世界气候大会建立了“全球气候服务框架”。2012年，他成为联合国水机制组织主席。

　　他在告别演讲中说，当他9岁时，父母送给他一座个人天气站。此后3年，他每天都会对天气进行测量和观测，并把数值记录下来。“那时，WMO才成立10年，我并没听说过这个组织。没想到，有一天我成为它的一员，并指挥它对世界天气、气候和水资源进行监测，这使我感到惊喜和光荣。”

　　为表彰雅罗的贡献，WMO决定授予他“名誉秘书长”称号。（来源：《中国气象报》2015年12月30日四版 文/郝静）