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只要有心,人人都可以是氣象學家 大氣科學中的「公民參...

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[LV.6]常住居民II

2016-1-6 22:28 | 顯示全部樓層
本帖最後由 WYS127 於 2016-1-6 23:01 編輯

只要有心,人人都可以是氣象學家  大氣科學中的「公民參與」
文:台灣颱風論壇 王盈玄

前言

  科學研究從來不是科學家的專利!不分年齡、國籍、性別、教育程度,你我都可以成為科學研究中的一員。
  「公民科學」,指的是由公眾參與的科學計畫,是一種善用群眾智慧的參與式科學。主要由業餘科學愛好者與專業研究人員合作,有系統的收集、分析、探索大量資料。隨著網路的發展,公民科學的的舞台也變得更加廣闊,任何人只要打開電腦,連上網路,就有機會參與科學研究,當個「鍵盤科學家」

公民科學.png
       ▲圖一:「公民科學」示意圖

  在大氣科學中,大量的觀測資料是研究的基石,而這些資料,更是需要人力整理、判讀,若這些工作有了群眾的參與,同時間進行觀測及整理,就可以節省時間。大氣科學中的「公民參與」可說是相當多樣:從全美觀測資料的蒐集,到判讀熱帶氣旋的衛星雲圖,甚至是北極氣候資料的建檔。以下筆者將為大家一一介紹。

從海濱到山巔-讓測站遍布全美的「合作觀測者」計畫
  
  越多的觀測站,自然能使氣象工作者對各地天氣有更多的了解,進而做出更準確的預報。美國國家氣象局(以下簡稱NWS)的「合作觀測者」計畫(CooperativeObserver Program,COOP)正是由上萬名遍及全美的志工,收集觀測數據,建構美國氣象觀測網絡。


coop site.jpg

  ▲圖二:「合作觀測者」測站分布圖
 
      「合作觀測者」計畫具有悠長的歷史,它起源於1890年,至今已持續運作了百餘年。在該計畫中,觀測者們的任務是確保觀測設備正常運作,持續提供天氣要素(如溫度、降雨量、降雪量等)。這些資料除了作為預報時的參考資料,亦會用於改善數值預報模式研究氣候變遷……
COOP-NWS twiter.jpg
▲圖三:1930年代的COOP測站
  
  官方如何確保志工善盡職責,管控資料品質呢?NWS有以下作法:

  •   為新加入者提供免費的訓練觀測儀器
  •   定期派員訪視,並施予進修訓練

  而官方也會給予優秀志工榮譽性的回饋,NWS將頒發獎狀褒揚表現優異的志工此舉不僅增進得獎者的成就感,也激勵其他志工更努力參與。 筆者認為,以上的獎勵,容易引起志工參與的意願,使他們樂意長期參與計畫,投身公民科學。

50-Grinnell-resize.jpg
▲圖四:官方褒揚表現優異的志工

Cyclone center  科學家和颱風迷的團隊合作
未命名.png
▲圖五:Cyclone Center首頁
  
  關於熱帶氣旋的真正強度,從來沒人能說的準,除非有地面測站或追風飛機提供的實測資料。那麼,我們要如何在缺乏實測資料的狀況下「估計」熱帶氣旋的強度呢?目前國際通行的德沃夏克分析法(Dvorak Technique,相關介紹請點我)正是套利用衛星雲圖判斷熱帶氣旋強度的方法。但此方法判斷的過程具有相當的主觀性,就連專家們也常作出歧異的分析,因而為熱帶氣旋歷史紀錄增添不確定性,在風迷間,也常有某些颱風強度被錯估的討論。

  Cyclone Center公民科學平台「Zooniverse」旗下的一個計畫,它的宗旨是集結風迷們的智慧,透過衛星雲圖判斷熱帶氣旋的強度,解決歷史紀錄中的不確定性,建立全新的氣旋資料庫。在公民科學中,專家們往往將複雜的研究法潤飾至「簡單、易懂、好上手」,這個網站將德沃夏克分析法化為幾個問題,參與者必須依照衛星雲圖一步步回答,進而完成分析。

CYCLONECENTER.png
▲圖六:Cyclone center的介面&衍生自德沃夏克分析法的問題

  筆者感覺這計畫其實蠻有趣的,所以常於閒暇間上網分析。在一開始,筆者偶爾會遇到困難,覺得某些圖實在模稜兩可,難以判斷。但cyclonecenter.org提供的「氣旋指引」中介紹了許多判斷的訣竅,讓分析的工作更好上手。同時,網站也附設討論區,志工們可以討論分析的技巧、經驗。各位風迷朋友們,不妨嘗試看看,透過網站提供的教學,可以很簡單的完成分析,親身參與公民科學。(任意門 點我往Cyclone Center)

航海日誌裡的秘密 重建北極氣候的Old Weather
TridentLog.jpg
▲圖七:航海日誌
  
  和Cyclone Center一樣,Old Weather也是公民科學平台「Zooniverse」旗下的一個計畫。該計畫與華盛頓大學合作,分析19~20世紀,北極附近捕鯨船的航海日誌,從中得到關於海冰天氣的紀錄。並期許能「鑑往知來」,除了讓科學家們更深入了解北極從過去到現在的改變,也為預測氣候變遷趨勢提供絕佳的證據。

  在本計畫中,航海日誌已經一頁一頁的掃瞄建檔,志工們必須找出日誌中關於天氣的記載,並加以整理。目前志工們已完成了15艘船,共12364面日誌。這個計畫透過相當吸引人的內容加深人們對於計畫的興趣,例如:

  •   每艘船的簡介、照片
  •   一系列的介紹短片「Why scientistneed you」
  •   艦長競賽-整理該船最多資料的用戶可以獲得艦長頭銜


後記:「消費者」-「生產者    
  以上,便是公民科學在氣象領域實踐的幾個實例。各式各樣的研究計畫,五花八門的參與方式,這正是公民科學吸引人之處。公民科學,讓原先僅是利用知識,身為「消費者」的我們,能夠實際參與知識的探索與分析,做一個知識的「生產者


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參與人數 5水氣能量 +142 收起 理由
jack6406 + 15 贊一個!
J18 + 50 有趣
蜜露 + 15 我有去過~
ben811018 + 50 贊一個!
賽洛瑪 + 12 Cyclone Center有玩過,挺有趣的!.

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[LV.9]以壇為家II

蜜露|2016-1-7 11:48 | 顯示全部樓層


Cyclone Center 我以前也去過. 記得那里以前有登錄蓋伊 安琪拉 電母 凱斯和魯斯都有 .

可惜沒有悠莉. 記得沒錯的話. 他們普遍滿少登錄颱風..(大部分都是氣旋和颶風)

Talk的地方可以搜尋颱風.  可以找你要的(那個搜尋..實在滿不太好用)

50575b22516bcb571701d283_gms-5.png

1996 Herb (賀伯)  型態巔峰

話說..不是很習慣他們的色調.

對岸一個物理碩士網友 "ConAnters" 他做的色調定義還滿亮麗的

就像下面的黃蜂&蘇迪勒的色調定義
bandicam 2016-01-07 11-47-21-026.jpg
颱風吧有比較完整的解析

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[LV.9]以壇為家II

潘文胜|2016-8-13 16:43 | 顯示全部樓層
努力学习,对我的航海工作有很大的帮组
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