撿手機誤踩油門!賓士衝撞路邊9機車 70歲婦人卡車底慘死

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新北市新莊區中港路與公園路口發生嚴重車禍,婦人當場沒有生命徵象送醫命危。記者曾伯愷/翻攝

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許姓男子今天(24)下午開賓士車載同蔡姓友人,於新北市新莊區中港路與公園路口路邊臨停,疑因撿手機誤踩油門暴衝,失控撞路旁9輛機車後側翻,壓死一名在路邊停等的女機車騎士,肇因待查。

據瞭解,許姓男子(24歲)今天下午1時許,開着一輛賓士車載同蔡姓友人(25歲),於新北市新莊區中港路151號前路邊臨停,疑因撿拾手機誤踩油門而往前暴衝,當場衝撞路旁9輛機車後側翻,旋即將一名在路旁停等的機車女騎士(70歲)撞壓在車底,導致婦人左額15公分撕裂傷,左小腿變形,由於傷勢太重,當場無呼吸心跳。

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新市消防局獲報派員趕抵,婦人已無生命徵象,緊急送醫,急救無效死亡。肇事許男沒有酒駕,確切肇事原因及責任歸屬,有待調查釐清。

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貨車也來電!Hyundai與Iveco合作打造純電商車

貨車也來電!Hyundai與Iveco合作打造純電商車
这个勇者明明超强却过分慎重

摘自Iveco Group

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近幾年純電動力車款的發展相當快速,但大部分都是針對一般乘用車款,事實上商業用途的貨車與卡車因爲行駛里程高,也是促進零碳排放的重點項目之一。

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近日韓國汽車集團Hyundai,與義大利商車品牌Iveco建立合作關係,攜手合作開發純電動力商用車款。此係列車款將以Hyundai旗下研發的eLCV平臺打造,也是該平臺衍生出的首輛作品,預計於今年9月的德國漢諾威IAA車展中亮相。

此係列商車的總重介於2.5噸至3.5噸之間,由Hyundai打造底盤與駕駛室,Iveco負責依用途客製化與銷售。消息指出,此係列商車擁有較低的離地高,增添貨物搬運的便利性,將打進商品爲數衆多的輕型廂式貨車市場。Hyundai高層表示,利用該集團最新的eLCV平臺,加上Iveco在歐陸市場的專業經驗,應能加速輕型商用車零碳排放的潮流。

其實這並非Hyundai與Iveco第一次合作,先前兩間公司已經合作開始商用車氫能化作業,並發展出eDaily FCEV與E-Way FCEV兩輛雛型。而兩家公司也聯合表示,無論是氫能還是電能上的合作,都是兩造關係上的延伸,以構築環境友善產品線,並同時加速產出零碳排放的出行解決方案。

摘自Iveco Group

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臺南啟動7處新設科技執法!4路口擺照相桿、7路段使用移動測速

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臺南警方公告7處事故熱點科技執法、4路口照相杆、7路段移動測速照相。圖/警方提供

臺南市警方公告今天(23)起在「交通事故危險熱點」永康區復興路、高速二街等七處路段啓用科技執法系統。另四處路口設置固定照相杆、七個路段有員警架設移動式測速照相,提醒民衆注意,不要違規以免瘦了荷包。

臺南警方公告7處事故熱點科技執法、4路口照相杆、7路段移動測速照相。圖/警方提供

永康警分局交通組長葉敏旭說,永康區復興路、高速二街口路口一年A2交通事故達45件,科技執法系統將針對「不依車道行駛」違規,24小時取締,「違規通通逃不過電眼」攝錄開罰,提醒民衆注意「七四七科技精準執法地圖3.0」,18處結合科技執法、固定杆與移動式測速等模式來執行,「讓民衆知道何處危險,進而避開危險」。

臺南警方公告7處事故熱點科技執法、4路口照相杆、7路段移動測速照相。圖/警方提供

四處固定杆:永大路與中山北路、中華路與中華二路、復興路與復興路26巷、高速一街與永二街245巷26弄。

七個路段移動式測速照相:中正北路、中山北路、高速一街、高速二街、大灣東路、西勢路、王行路。

臺南警方公告7處事故熱點科技執法、4路口照相杆、7路段移動測速照相。圖/警方提供

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警方表示,科技系統全天候執法,希望民衆行經上述路段與路口,要減速慢行、勿闖紅燈、機車兩段式左轉、直行車勿佔用左轉專用車道,遵守交通規則,避免交通事故發生。

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臺南警方公告7處事故熱點科技執法、4路口照相杆、7路段移動測速照相。圖/警方提供

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馬斯克稱特斯拉達到10倍產量非常困難,但並非不可實現

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2月20日消息,馬斯克表示,要讓特斯拉達到目前10倍的產量是非常困難的,但這一目標並非不可能實現。馬斯克關注的賬號“Teslaconomics”在推特發帖稱:“特斯拉達到年產1000萬至2000萬輛汽車的目標,不是“能否”的問題,而是“何時”的問題,對此,馬斯克迴應稱:“要達到10倍的產量將是一個非常艱難的過程。可以做到,但工作量巨大。”

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掌閱科技2月20日在互動平臺表示,公司有大量的優質網文IP儲備,2023年以來公司在網文IP改編短劇方面取得了較大成效;以Sora爲代表的文生視頻技術的發展,將有力助推網文IP的視頻化,對公司IP的視頻轉化也將提供助力。從ChatGPT誕生以來,公司積極擁抱AI技術,致力於利用AI技術提升用戶閱讀體驗和閱讀效率,並積極向多模態內容形態發展,但截至目前,公司尚無IP直接通過AI轉化成短劇或者影視內容的案例。

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中華汽車領先同級 首創「CMC Connect」智慧聯網APP

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首創CMC Connect智慧聯網APP,中華菱利車主免費升級再贈紅利積點10萬點。 圖/中華三菱提供

中華汽車秉持商用車主最強後盾的服務精神,爲頭家推出強化車輛管理利器,2月15日正式發表「CMC Connect」智慧聯網APP,透過CMC Connect智慧聯網APP管理服務功能,提供「快通知」、「快物流」、「快救援」、「快掌握」與「快保修」5大功能,讓車主遠端達成車輛管理,迅速掌握車況資訊、彈性調整物流配送、掌握車輛位置、遇事故時能夠一鍵救援。即日起中華菱利新車車主免費升級,獨享智慧聯網服務2年,再加贈紅利積點10萬點(價值一千元)。

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CMC領先同級,首創CMC Connect智慧聯網APP。 圖/中華汽車提供

中華菱利領先同級,推出「CMC Connect」智慧聯網APP,運用雲端掌握車況提供5大功能,用效率幫車主助攻生意:

一、快通知:車況資訊迅速更新,讓頭家隨時掌握

每6秒更新車況資訊,讓車主遠端也可迅速掌握愛車狀況。APP中可快速查看車況,掌握剩餘里程與油量,即時瞭解加油需求、車速、車輛位置、胎壓是否異常、行駛里程等資訊。

CMC Connect智慧聯網APP-快通知。 圖/中華汽車提供

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二、快物流:聰明安排送貨順序與物流訂單,管理更有效率

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於APP中輸入訂單,便捷安排每日送貨路線,面對突發狀況也能夠輕易調整。數位化管理訂單,省時、高效,節省車主寶貴的時間。

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CMC Connect智慧聯網APP-快物流。 圖/中華汽車提供

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三、快救援:緊急狀況一鍵救援通報,救人救車有條不紊

如遇車輛事故狀況,可透過APP一鍵撥打110報警、119救護車或道路救援;若遭遇緊急事故SRS輔助氣囊爆開時,系統將自動通知緊急連絡人,並啓動客服關懷。

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CMC Connect智慧聯網APP-快救援。 圖/中華汽車提供

四、快掌握:迅速掌握車輛位置及工作範圍管理

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透過GPS定位與電子圍籬設定,掌握車輛進出工作範圍的時間,預先做好接應的準備。

五、快保修:APP線上預約及查看維修保養進度

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貼心整合預約保修與查詢服務廠功能,便利安排車輛保修,確保車輛狀況與行車安全;返廠時可透過遠端保修進度顯示掌握進度,不須現場枯等,讓時間運用更有彈性。

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CMC Connect智慧聯網APP-快保修。 圖/中華汽車提供

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因應商用市場需求,CMC近年來積極推動數位移動服務,透過用車數據分析,精準建置「顧客體驗旅程」,2024年瞄準自營商頭家管理車隊需求,攜手全球雲端技術領導品牌Amazon Web Services (AWS) 提供雲端解決方案與豐富的國際大廠車聯網使用經驗、遠傳電信提供全球連線管理平臺與豐富的物聯網連線管理經驗,共同推出「CMC Connect」智慧聯網APP,能輔助頭家瞭解車輛使用狀況,更能透過APP首創的「記帳本」功能,由系統自動帶入車輛花費資訊,車主更可隨時新增、修訂將購車、規費、保修、油錢等費用整合,有效解決頭家車輛管理的困擾。

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CMC CONNECT 智慧聯網app五大功能,滿足車主所有需求。 圖/中華汽車提供

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5分鐘帶你瞭解歐洲航天局的歷史,它和歐盟有什麼關係?

5分鐘帶你瞭解歐洲航天局的歷史,它和歐盟有什麼關係?

2020年,我國發射了中國空間站的天和核心艙,展開了我國空間站的建設序幕。2022年,我國空間站正式完成建設,擁有了目前世界上和國際空間站分庭抗禮的空間站。

從我國空間站建設階段開始,就有傳言說歐洲航天員將會來到這裡參加任務,並且有幾位航天員特意學習漢語,以便能看到我國空間站的文字。每一次航天員輪換,也總有人猜測會不會有外國航天員的身影,結果遲遲沒有看到他們入選。

最近,大家的疑問終於消除,歐洲航天員將不會登陸中國空間站。根據歐洲航天局局長Josef Aschbacher的說法,由於預算和政治方面的原因,他們目前不打算派遣航天員來中國空間站執行任務。我們知道,這些航天員終究是歐洲航天局的“員工”,必須要服從安排。這麼看來,這些航天員確實錯過了來我國空間站執行任務的機會。

那麼,歐洲航天局到底是怎樣建立的呢?它有怎樣的歷史呢?今天咱們來聊一聊。

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我們知道,第二次世界大戰之後,由於種族、經費等種種因素,大量的歐洲科學家都離開了西歐,前往美國工作,導致大量科研人員的流失。儘管到了20世紀50年代,歐洲的經濟有所復甦,但仍然不足以支持像航天這樣重大的科研項目。

然而,那個時候全世界都清醒地意識到航天事業的重要性,不發展航天事業是不可能的。隨着美國和蘇聯在航天科技方面展開競爭,歐洲各國也開始着急。他們意識到,既然僅憑自己的力量不足以展開能夠和美蘇分庭抗禮的航天科技研究,不如歐洲各國聯合在一起,羣策羣力,開展航天事業。

尤其是在1957年10月4日,人類歷史上第一顆人造衛星——斯普特尼克1號發射成功,發射者又是和西歐政治形態不同的前蘇聯,這就更讓歐洲着急了,甚至有人稱之爲斯普特尼克危機。

1958年,美國總統艾森豪威爾正式批准成立美國國家航空航天局,太空競賽正式展開。同年,意大利科學家Edoardo Amaldi和法國科學家Pierre Auger召開了一次會議,同時有另外八個國家的科學家代表出席,共同商討建立西歐聯合太空機構。

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在西歐各國的討論之後,有兩個機構於1962年得以成立,分別是歐洲運載火箭發展組織(European Launcher Development Organisation,簡稱ELDO)和歐洲空間研究組織(European Space Research Organisation,簡稱ESRO)。

尷尬的是,從1968年到1972年,ESRO連續發射了7顆人造衛星,而主要負責研究發射系統的ELDO卻啥也沒研究出來。爲什麼呢?答案很簡單,人多有人多的好處,但也有人多的壞處,說得通俗點,就是一個和尚挑水喝,三個和尚沒水喝。更何況就算大家聯合在一起,經費仍然沒有達到隨便用的程度,即便是ESRO,也面臨着經費不足的困境。

到了1975年,這個局面終於得到了改變。當時,ESRO和ELDO合併爲同一個機構,這就是今天的歐洲航天局(European Space Agency,簡稱ESA),總部設在巴黎。當時歐空局一共有10個成員國,分別是比利時、丹麥、法國、西德、意大利、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士和英國。

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在接下來的幾十年時間裡,又有愛爾蘭、奧地利等國家的加入,以及像加拿大這樣非歐洲國家的深度合作,這些新鮮的血液對於歐洲航天局的發展也是有重要幫助的。

說起來,歐洲航天局和歐盟都是歐洲國家之間聯合成立的機構,但二者的成員國並不相同,權限範圍也不一樣,所以二者是完全不同的機構,並且沒有從屬關係。因此,在許多平臺上,這次新聞被描述爲“歐盟禁止航天員登中國空間站”,這裡的主語是有問題的。

即便如此,歐空局除了爲歐洲各個國家服務之外,確實也爲歐盟提供了一些涵蓋整個歐洲的服務,比如哥白尼深空探測任務等。因此,歐空局也能從歐盟處獲得一些預算,最近這部分預算的比例已經達到了20%左右。有的時候,在介紹歐空局時,有人也會將歐盟的旗幟作爲代表,但並非歸屬關係。

時至今日,歐洲航天局確實已經成爲了世界上最先進的太空機構之一,他們的普朗克衛星、XMM-牛頓衛星等航天器都是當今世界最強大的太空觀測設備,還擁有阿麗亞娜系列運載火箭、全球四大衛星導航系統之一的伽利略導航衛星系統等世界頂尖的太空設備。

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當初因爲經費不足而建立的歐空局,如今也成了“大款”,反而是美國宇航局的經費出現了捉襟見肘的問題。不論是當初的哈勃太空望遠鏡,還是現在的詹姆斯·韋布太空望遠鏡,都因爲經費不足的問題向歐空局求助,歐空局慷慨解囊的同時,也獲得了這兩臺設備的觀測權利。

除了美國之外,世界上還有很多國家和歐洲航天局有合作,其中也包括我國。

就比如我國在2020年發射的火星探測器,在飛行過程中,就得到了歐洲航天局在深空探測方面的幫助,實現對天問一號的聯絡和控制。還有2024年將要發射的嫦娥六號月球探測器,也帶有歐洲航天局的一個科學載荷。

大家最近最關心的,還是雙方的航天員合作關係。

要知道,在2015年的時候,我國航天局和歐空局就簽訂了合作協議。次年,我國航天員葉光富就前往意大利進行學習了。2017年,歐洲航天局的航天員Samantha Cristoforetti和Matthias Maurer也來到我國煙臺接受訓練,並且熟練掌握了漢語。Cristoforetti去年還引用了《蘭亭集序》,我們當時還聊過關於《蘭亭集序》的歷史。

如今,他們失去了來中國空間站的機會,對於他們來說確實非常可惜。關於這次事件的深層原因,我們就不做分析了。

回溯歷史,是爲了看到更遠的未來。既然歐空局的建立就是希望實現積少成多的壯舉,那麼這份壯舉中絕對少不了中國航天的力量。希望未來雙方還有更多合作機會,爲人類開創更偉大的航天事業吧。

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三星Galaxy S24系列上手:全系三代驍龍8 AI是最大亮點

三星Galaxy S24系列上手:全系三代驍龍8 AI是最大亮點
开关

就在剛剛,三星Galaxy S24系列正式發佈了。按照慣例,我們一週後纔會迎來國行版本。

爲了讓大家能搶先了解到幾款產品的特點,我在體驗後第一時間爲大家整理了這篇上手文章,下面就讓我們先睹爲快。

三星Galaxy S24系列上手:全系三代驍龍8 AI是最大亮點(來源:Amazing Tech)

本次三星S24系列依舊沿用了中杯大杯超大杯的策略,標準的三款機型,我們先看Ultra。

因爲用了鈦金屬邊框打造,所以Ultra也帶來了四款專屬的鈦金屬配色,分爲鈦灰、鈦黑、鈦暮紫、鈦羽黃,你更喜歡哪一款呢?

說實話,這個黃色是真的戳我,飽和度調的剛剛好,既不死板,也不會太跳,帶着它出街回頭率一定很高。而且鈦金屬這種材質不但能提升手機的耐用性,手感也是到位了。方正硬朗的外觀設計下,觸感很高級,上手就會覺得它很瓷實。還是一如既往的三星旗艦質感, 摸過三星手機的應該都懂。

這次手機還是採用了內置S Pen手寫筆,彈出式的筆槽絕對是靈魂設計,儀式感滿滿。儘管可能很多人對S Pen的利用率並不高,但只要有一次用到了,就會很滿足。

再來看看屏幕,這次三星S24 Ultra採用了6.8英寸的屏幕,支持1-120Hz自適應高刷,遊戲模式下支持240Hz的觸控採樣率。屏幕的峰值亮度這次也是從1750nits提升到了2600nit,打破了三星屏幕的最高紀錄。

大家也可以看到,這次屏幕依舊做了四邊等寬的處理,邊框非常的窄,整體觀感來看也是名列前茅的水平,不愧是三星。

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影像部分,S24 Ultra也帶來了較大的升級,升級爲四長焦系統,三星把1000萬像素長焦鏡頭升級到了5000萬像素的5x長焦鏡頭(光學防抖 F3.4光圈,FOV 22),更高的像素可以更好的呈現遠景的細節。除此之外,新機還提供了一枚1200萬像素超廣角攝像頭(F2.2光圈,FOV120°)、一枚2億像素廣角攝像頭(光學防抖 F1.7光圈,FOV 85°)以及一枚1000萬像素長焦攝像頭(F2.2光圈,FOV80°)。S24 Ultra還支持5倍變焦下錄製8K視頻,長焦視頻的清晰度也得到了大幅提升。

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另外,S24 Ultra還有一塊5000毫安時的大容量電池,支持45瓦有線快充,25瓦的無線充電和15W的無線共享。

規格上,毫無意外的,這次S24全系都採用了全新的驍龍8Gen3平臺,開年旗艦機皇,這次三星還是給Ultra提供了1TB的大容量版本,妥妥夠用了。

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三星S24系列這次最讓人驚喜的還是AI方面的升級,基於雲側AI能實現即圈即搜,國行版的產品這次和百度還有電商平臺合作,我們只需要長按Home鍵,然後對圖片中的人物,衣服之類的元素圈選,就可以進行相似信息檢索,非常方便。

而基於端側AI,S24系列還能進行通話實時翻譯,支持13種語言,電話會議必備!

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拍完照片覺得不滿意,利用圖像AI編輯,我們也可以用智能修圖建議調整圖片,也可以手動對圖片進行生成式編輯,就像PS AI一樣,實實在在的照騙,這誰遭得住?

至於手機其他方面的體驗,後續我也會爲大家帶來詳細評測。

至於S24和S24+,S24的屏幕尺寸是6.2英寸,S24+是6.7英寸。遵循慣例,不同於Ultra的微曲面,這兩款手機都是用了直屏,背面變化也不算很大,和S23的設計差不多。

標誌性的豎向攝像頭排列,四角採用了圓弧形的處理,整體看起來相比Ultra更時尚柔和一些。

影像方面,兩款手機的後置均爲5000萬像素的廣角主攝(光學防抖F1.8光圈,FOV85°),1200萬像素的超廣角(F2.2光圈,FOV 120°)和1000萬像素的長焦鏡頭(3倍光學變焦,F2.4光圈,FOV 36°)。

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不過S24只有4000毫安時的電池,相對來說還是要小一些,不過重量上也更輕。S24+呢,電池容量是4900毫安時,S24最高支持25瓦快充,S24+則支持40瓦的快充,只能說2024年了,三星還是那麼穩健,不管怎麼說,滿足日常使用肯定是沒問題。

具體體驗上,兩款手機同樣具備和Ultra一樣的AI能力,這一點大家完全不用擔心。

最後再給大家展示下全家福,大家覺得,這次這幾款手機,國內定價會是多少錢呢?

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導語:去年10月萬衆矚目的“夢天”實驗艙成功發射,“夢天”搭載了世界首套空間冷原子鐘組。它的精準度高得驚人,可以在數億年時間裡控制誤差在1秒以內,成功打破了世界紀錄。它到底是怎樣工作的?時間和定位精度之間怎麼會有聯繫?

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一、“夢天”空間冷原子鐘組世界最準

如今導彈的制導,很少能繞開一樣東西——衛星定位。按北斗工程總設計師孫家棟院士的說法:做不出原子鐘,“北斗”系統就建不成。

“北斗”系統定位的核心原理是利用多個衛星組網並計算距離(由信號接收時間差乘以電磁波的光速獲得)來確定物體在地球上的位置,這種算法的精度主要取決於授時精度和衛星之間的時間對齊程度。

空間原子鐘被譽爲導航衛星的“心臟”,直接決定了導航定位精度。它能爲導航系統提供具備超高穩定性的時間頻率基準信號,更好地確定相互之間的距離,直接決定了導航系統的定位、測速和授時精度。導航系統的精度究竟能達到米級、分米級、還是釐米級,很大程度上依賴於空間原子鐘的性能。

作爲“天宮”空間站的二號實驗艙,“夢天”實驗艙要由8個實驗櫃構成。作爲空間站中最複雜的實驗櫃,高精度時頻實驗櫃裡,擁有世界第一套由主動氫原子鐘、冷原子銣鍾、冷原子光鍾組成的空間高精度時頻系統,是太空中首個最高精度的時間頻率系統——可以在五十億年時間裡將誤差控制在一秒以內。

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整套空間高精度時頻系統由一臺氫鍾、一臺銣鍾和一臺鍶鍾構成,分別由航天科工集團二院203所、中科院上海光機所、中科院武漢物理與數學研究所研製,被共同固定在兩個冰箱大小的框架中。

原子鐘組裡的氫鍾是一種主動型氫原子鐘,精度達到數百萬年誤差一秒,類似產品已經被廣泛應用於我國已發射的衛星中,作爲校準的參考對象;

銣鍾則是一種冷原子噴泉鍾,通過激光將原子冷卻後,再利用微波激發銣原子的能級躍遷進行計數,精度達到三千萬年誤差一秒;

最精確的莫過於鍶鍾,它也是我國首次發射上天的光鍾,它通過可見光激發鍶原子的能級躍遷進行計數,精度高達數十億年誤差一秒度高達數十億年誤差一秒。

將不同類型的冷原子鐘組合在一起,形成一個冷原子鐘組。冷原子鐘組可以實現不同頻率之間的轉換和比較,從而提高整體系統的穩定性和可靠性。發射到太空中後,這三臺“又高又冷”的鐘可以獨立工作並相互比較讀數,從而以前所未有的精確度測量時間,甚至已經超過了地面上最爲先進的單臺冷原子鐘。

二、冷原子鐘是如何計時的?

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作爲一種更精確的計時方法,原子鐘的誕生離不開人類在20世紀40年代原子核物理領域突飛猛進的發展。

原子是構成元素的最基本單元,同時也是化學變化中的最小微粒,當原子從一個能量態躍遷至低的能量態時,它便會釋放電磁波,就是人們所說的共振頻率。同一種原子的電磁波特徵頻率是一定的,可用作一種節拍器來保持高度精確的時間。原子鐘就是利用保持與原子的電磁波特徵頻率同步作爲產生時間脈衝的節拍器。

振盪器產生微波或者光信號,通過精密可調的乘法器(微波/光頻鏈路)與原子介質作用,探測原子介質躍遷後的能態變化,鎖定振盪器,振盪器輸出標準頻率信號。這是原子鐘最基本的部分,稱之爲原子頻標,加上頻率計數和積分等計時器功能就構造成全部的原子鐘。

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在發現原子共振現象後,物理學家就開始嘗試將其振動結果定義爲標準的時間計量單位。例如銫-133在零下273度條件下的共振頻率爲每秒9192631770次(約91億次),這也是目前國際計量大會(CGPM)對於”秒“的定義。

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原子鐘依靠計數測量原子的共振頻率,並進行反推,從而實現精準計時。它的優勢在於不含放射性,且不受相對論效應的影響,具有低漂移、高穩定性、抗輻射、體積小、重量輕、功耗低等特點,這讓它在太空中有着用武之地,發射至太空中工作的被稱爲空間原子鐘。其中基於微波激發的被稱爲噴泉鍾,被光激發的被稱爲光鍾。

使用冷原子進行計時,是因爲它的每個原子接近於靜止狀態,方便將原子限定在特定空間中,有利於人類利用振動計時,這樣的原子很“冷”是結果而非原因。

這就是國際度量衡大會嚴格定義銫原子必須處於零下273度的原因:靜止的原子排除了運動的干擾,相比於更“熱”、運動速率較大的原子,其共振頻率輸出將更穩定,且更易被儀器捕捉。這就需要依靠特殊方法將原子減速,導致了溫度的下降,達到定義中的零下273度低溫。

三、如何讓環境變成“最冷”?

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空間冷原子鐘精確計時秘訣在於“高、冷”二字:一方面得益於太空中的“微重力”環境,另一方面則因爲鍾自身的“冷”。

我們雖然看不見原子或分子,但裡面的原子或分子都在運動,運動就會產生熱,這便是熱原子。冷原子技術是用激光的方法將原子溫度從室溫降低到接近絕對零度。對這些幾乎不動的原子進行測量,結果會更加準確。

製造冷原子鐘的最大難點,莫過於將目標原子速率降低至接近於零。

出於不同的研究目的,科學家需要創造儘可能接近於絕對零度的環境,使原子在“最冷”的環境下擁有穩定的狀態。這就需要從熱能的定義上出發,使原子“變冷”的根本是需要通過某種方法對原子減速,當速率降至接近於零,實際上體系的溫度就越接近絕對零度。

對於這一難題,華裔科學家朱棣文提出了“激光冷卻和捕獲原子的方法”,極大推動了冷原子物理學的發展,並以此獲得了1997年諾貝爾獎。

原子由原子核和繞原子運動的電子構成。對某一個原子來說,穩定的原子核需要通過巨大的能量才能轟開,很難發射能量交換,它的電子卻容易與外來的光子發生作用。當電子從低軌道躍遷到高軌道時,它需要吸收相應的能量。當特定頻率的光子被原子吸收後,根據動量守恆定律,這將導致原子的速率發生變化。

基於這個效應,科學家設計了從六個方向入射激光的裝置,針對目標原子調整激光的頻率到一個合適的值,保證光子被吸收。

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這樣的設計的目的是:無論原子朝哪個方向運動,它總是會吸收到迎面而來的光子。這些原子就好似處在特定頻率光子形成的“粘稠糖漿”中,它們向各個方向運動的速率會不斷降低,直到幾乎靜止,從而降低整個體系的熱能。這已經成爲了國際上構造冷原子鐘極低溫環境的標準手段。

隨着激光冷卻原子技術的發展,利用激光冷卻的原子製造的冷原子鐘使時間測量的精度進一步提高,正以幾乎每十年提升一個數量級的速度發展。

四、超高精度授時助力多領域發展

站得高,望得遠,對於衛星之間也是如此。目前的星載鍾需要依靠不斷與地面的冷原子鐘進行對齊,才能夠獲得較精確的時間信息,但星地之間相對較長的距離,以及大氣層和電離層的存在都會導致同步過程有所波動。

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如果在星間鏈路本身建立一套精確授時系統,它就可以作爲宇宙空間中的授時中心,將基於空間時間座標系下的超高精度時間信息毫無干擾地傳輸給其他衛星。

通過“夢天”實驗艙的聯合校準,在形成一個太空座標系下的時間頻率網絡系統後,無論是太空中的授時精度、還是面向地面的導航精度(能夠從米級精確至釐米級)都能夠大幅提升。

同時它還能有效支持很多基礎科學的研究,例如論證愛因斯坦廣義相對論、更精確地測量物理常數和遙遠星系距離、監控引力波現象、尋找暗物質和暗能量的證據、探索宇宙中的引力紅移現象、觀察遙遠星系的合併等,爲我國後續的天文物理研究創造更好的條件。

結語:

我國衆多太空探索計劃下的衛星之間相距幾百萬公里,卻需要在毫米級別尺度上感知到對方的發出的激光信號,這都需要極高精度的時間對準能力。而現在,我國在太空中擁有了最好的授時系統,這將支持我國在太空中多領域的研究。毫無疑問,“夢天”實驗艙中的冷原子鐘組將賦予宇宙探索新的想象。

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參考文獻:

[1]中國航天基金會. 解碼夢天實驗艙科學實驗櫃

[2]中國政府網. 中國空間站將應用自主研發的主動型原子鐘

[3]科技時壇. 數十億年誤差一秒!中國造出世界首套冷原子鐘組,到底有什麼用?

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[4]中科院物理所. 光是如何讓原子冷靜下來的?

[5]北斗衛星導航系統. 從古至今,授時都經歷了什麼?

獨家專訪|2019最高科學技術獎得主曾慶存:中國氣象事業世界一流, 沒必要自卑

獨家專訪|2019最高科學技術獎得主曾慶存:中國氣象事業世界一流, 沒必要自卑

【編者按】1月10日,國家科學技術獎勵大會在人民大會堂舉行,揭曉了2019年度兩位國家最高科學技術獎得主:黃旭華和曾慶存,一位是現年95歲的核潛艇之父、中國工程院院士黃旭華,一位是現年84歲國際著名氣象學家、中國科學院院士曾慶存,每人獲得800萬元人民幣的獎金。

黃旭華是新中國自主研製核潛艇第一代總設計師,隱姓埋名三十年,將核動力和水滴艇體相結合,研製出世界上最先進、也是難度最大的水滴線型核動力潛艇(據新華社)。在去年國慶節前夕,黃旭華登上人民大會堂的獎臺,和屠呦呦、袁隆平等人一道,成爲被頒授“共和國勳章”的八位傑出人士之一。

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曾慶存是中國在世界上享有極高知名度的氣象科學家,早在上世紀50年代,即進入氣象科學領域,成爲中國氣象學承前啓後的關鍵科學家之一。在氣象遙感衛星研究和數值天氣預報兩方面均有創建,尤其是後者,由他首創的“半隱式差分法”,至今仍是世界天氣和氣候數值模式的核心技術之一,現在也被廣泛應用於各學科,成爲當代超級計算的主流算法之一。

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此前曾慶存院士接受了本站科技《科學大師》欄目的科學家專訪,他向記者詳細講述和回顧了他的科學歷程、專業發展狀況,並分享了自己的科研心得,甚至就公衆關心的相關氣象問題進行了科普。曾院士有和其他科學家一樣的科學嚴謹和細緻認真,交給他確認的採訪稿,他用電腦打出來,逐字逐句地提筆加以修訂。

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曾慶存介紹,中國的氣象科研水平有某些方面已經可以與美、歐等國家齊平。現在歐盟、美國、中國三家共同組成了世界氣象組織主導的世界氣象衛星監測網,對全球氣象進行全天候監測,這些數據信息可供給全世界使用。他還說,我國氣象事業整體蒸蒸日上,是世界一流的,沒有必要自卑。

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科學技術是第一生產力——改革開放初期的1988年,時任國家領導人高屋建瓴地提出這一論斷,如今已過去三十年了。科學技術對於國家和民族發展的重要性地位,隨着今年的外部環境變化而變得尤其明顯。這是一個科技競爭的時代,沒有科學家,不重視科學家,很難有一個良好的未來。

在《科學大師》記者採訪和接觸過諸多科學家之後,亦深感中國存在着這樣一個羣體:他們一向不爲公衆所知,不爲大衆輿論所關注,他們不是什麼明星,樸實無華,埋頭幹事,甘於寂寞。他們身上的科學精神、科學方法、爲人處世、乃至價值理念,如同金子一般隱隱閃爍着,有待人們去開掘和發現,他們可謂是真正的“真金白銀”式的“寶貝”,是於無聲處的脊樑。

科學強則國家強,向默默低頭幹實事、幾十年乃至一輩子爲科研事業拋灑心血的科學家們致敬!

以下是本站科技獨家專訪曾慶存院士全文:

採寫|章劍鋒 彭麗慧

出品| 本站科技《科學大師》欄目(ID:tech_163)

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還是教師節前一天,年輕學生們敲開曾慶存的辦公室,對老師進行探望。十多位學生的到來,讓安靜的辦公室變得熱鬧起來。學生們給曾慶存送去的,不光有盆栽,賀卡,還有貼心置備的洗澡用具。

“都是在讀學生,”曾慶存不認爲自己的門下人才濟濟,“我這些學生不算多啊,人家其他領域的院士,能帶幾百個學生,我這裡來的是好幾屆的學生。”

人才短缺——曾慶存所在氣象研究領域也面臨這個問題。他解釋說,現在更多人要爲生計奔忙,坐不了冷板凳。一心一意搞科學的人,很少。

84歲的曾慶存,是中國科學院院士、中國氣象學會名譽理事長,也是在世界上享有極高知名度的氣象科學家(中國科學院官網的評價),早在上世紀50年代,他即進入氣象科學領域,成爲中國氣象學承前啓後的關鍵科學家之一。

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“我們國家氣象學始祖輩的人物,像蔣丙然先生、劉衍豪先生、竺可楨院士、涂長望院士、趙九章院士、李憲之先生、盧鋈(wù)先生等,這是第一代。第二代,把西方比較先進的東西一點點引進來,就是葉篤正院士、謝義炳院士,還有顧震潮先生、陶詩言院士、呂炯先生、程純樞院士、高由禧院士、黃仕鬆先生、謝光道先生等,這是第二代。我們是第三代或第三代半。我們這一代,就是爲了實現數理化、工程化。這是趙九章先生於1958年提出來的,其執行和實現主要是上世紀70年代以後的事情。”

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竺可楨和趙九章不用說,一個是集地理學家、氣象學家和教育家於一身的卓越科學家,一個則在氣象學、地球物理學、空間物理領域均有突出貢獻,且是兩彈一星功勳。名單中的葉篤正院士,則是中國現代氣象學主要奠基人之一、國家最高科學獎獲得者,他和謝炳義、顧震潮、陶詩言幾位先生,都是曾慶存的老師。

沿著前人的腳步,在氣象科學領域,曾慶存具有不少開創性建樹,他是中國最早從事氣象遙感衛星研究的科學家之一,也在國際上第一個成功使用原始方程進行數值天氣預報,由他首創的“半隱式差分法”,至今仍是世界天氣和氣候數值模式的核心技術之一,現在也被廣泛應用於各學科,成爲當代超級計算的主流算法之一。

通俗來講,今天不論你是在電視上還是在手機上看到的天氣預報,都有賴於數值預報在支撐。

“這是作爲天氣預報的基礎。現在沒有數值預報的結果,天氣預報員也不能只憑經驗報天氣。”

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曾慶存告訴本站科技《科學大師》記者,經過近數年的發展,中國數值天氣預報的準確率和時效性已經有了質的提高。目前天氣預報的時效性已經提高到5-7天,也就是說7天內的大範圍天氣是可以預測的。因爲中國還有氣象衛星進行天氣監測,氣象衛星監測和數值天氣預測成爲兩大利器,尤其在氣象災害,如對臺風、暴雨等的監測、預測和防治方面,得到有效應用。據他說,比較而言,在中國境內登陸的颱風一個都沒漏掉,全都預報成功,所造成的災害大大減少。而放在過去,一個颱風登陸,可造成數千人死亡,現在的死亡大都是個位數,並且多有零死亡的情況。

此外,隨着氣象衛星技術的發展,中國在全球氣象科學領域的表現也越來越出色。雖然中國的氣象衛星發射晚於美國20多年,但目前中國的風雲衛星與歐盟、美國等三方,構成了世界氣象組織的極軌衛星氣象監測網,監測全球天氣,向世界各國提供服務。根據中國氣象局統計,截至2019年5月,使用風雲衛星數據的國家數量已增加至98個(數據來源於《人民日報》)。

而早在1970年代初期,曾慶存就是中國氣象衛星起始階段參與研發的科學家之一。

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除了極軌衛星,曾慶存告訴《科學大師》,和歐盟、美、日等國一樣,中國也有自己的地球靜止氣象衛星,這種衛星固定在地球上空某個特定的點上,能實現對星下點及其周圍廣袤地區進行連續不斷的監測。

中國當下正在地球上空運行的靜止衛星已達四顆,其中的風雲四號衛星,性能強大,除了能提供各種雲圖外,還能探測星下廣大地區的三維溫度和水汽分佈,以及探測雷電,而且能實現隨時觀測,隨時發報告。

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2016年6月22日,世界氣象組織授予曾慶存第61屆“國際氣象組織獎”,這個獎被譽爲世界氣象科學的最高獎。世界氣象組織主席戴維·格蘭姆斯對曾慶存在衛星氣象遙感理論、數值天氣氣候預測理論、氣象災害預測和防控調度問題,以及全球氣候變化和地球系統模式等方面作出的傑出貢獻予以高度評價。

曾慶存眼下參與的一項重要科研工作,是位於北京遠郊懷柔的國家大科學裝置——地球系統數值模擬裝置的落地建設。他和其他科學家一道,歷經9年的努力推動,使之立項,並將於2020年完成建設。

儘管年事已高,並沒有擔任正式的頭銜,但曾慶存在其中發揮着重要的作用,他是大科學裝置總項目的創導者,也是地球系統模式研製的總負責人之一。

《科學大師》記者瞭解到,這個科學裝置,研究應用面極廣,包括了氣象學和大氣科學、海洋科學、固體地球科學、空間科學、生態環境、水資源和農業科學及其他方向。此外,據曾慶存說,連地震預測研究,也可包括在內。

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中國科學院北京綜合研究中心的一份資料介紹,目前只有美國和日本擁有自己的地球模擬器。中國建設的這個地球數值模擬大裝置,將既能加深人類對地球環境過程基本規律的認識,也能提升中國在全球氣候和環境變化問題上的話語權,因爲沒有科學研究在國際上就說不上話。

“不進則退。”

問到擔心不擔心中國的氣象科學研究在世界上掉隊的問題,曾慶存回答《科學大師》記者,要用發展的眼光看問題,道路總是有起伏、不平坦的,但他也明確稱,他這一代也是繼往開來,只是打了個基礎,他更寄望於將來,“以後中國的氣象科學有黃金時期。重要的是我們必須抓緊基礎研究和爲人民服務宗旨,就會有永遠堅持的動力,一個臺階一個臺階地攀上頂峰。”

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以下爲採訪正文:

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一,“我們相信能搞成”

科學大師:您推動現在的地球系統數值模擬大科學裝置的建設,意圖是什麼?

曾慶存:首先是爲了研究全球氣候與環境變化這個很重要的問題,國際上都在搞數值模擬研究。所用的數學模式非常複雜,包括有大氣的模式、有海洋的模式、有陸地環境的物理模式、有植物的生態變化的模式、有水文的模式、有北極南極冰變化的模式,還有二氧化碳怎麼被吸收和排放出去的模式。現在一共有七八個模式,耦合在一塊,就叫做地球系統模式。

從本世紀開始,國際上形成共識,要研究長期氣候變化,必須要有這種大的數學模式,氣候變化規律才能算出,纔有一定的科學根據。我們國家原來沒有那麼大的計算機進行模擬,所以我們就強烈地呼籲,我們中國要自主研發地球系統模式。

通過這個專門的超級計算設備,既要把氣候問題研究清楚,同時也想把地球各個圈層的關係,比如氣圈、水圈、陸地圈的構成,水怎麼循環、怎麼蒸發、怎麼降雨之類的,也搞清楚。再深一點,地下水是什麼樣的,熱的地幔怎麼流動的,礦山的礦物怎麼生成的,火山是怎麼出現的,要弄清這些規律,也要搞一個定量的模式進行理論研究。

還有地震,我們對斷裂帶或斷層活動,有許多臺站長時間的監測記錄,通過對這些監測資料的分析計算,現在科學家已能做到,地震一發生很快就算出震中在哪,震級多少,裂度多少,破壞中心在哪。如果能再建立一個斷裂帶活動的力學理論模式進行模擬,並融合長期的監測資料,就有可能(預先)算出該斷裂帶在何時何處會發生岩層斷裂,也就是說,把地震預報出來。

總之,研究全球氣候和地球環境的變化,都要靠這個裝置,我們相信能搞成。

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二,在未來50年,也許地震能被預測

科學大師:您剛纔講到預報地震,這個地球大科學裝置能完全實現嗎?

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曾慶存: 50年後在某種程度上地震是可以預報的。當然這是我的考慮。也許會早一點,也許會晚一點。因爲地震,比如說對於地下的斷層,至少要有50年左右的監測,不斷地監測它發展和變化,可以找到某些規律,再加上理論模式的模擬結果,對比融合,就可以掌握該斷裂帶活動的規律,試作地震預報了。比如說,地震發生的一兩年之前給預報出來,或者說再臨近一點就預報出來。大概趨勢我想是可以預報出來的,儘管可能不太準確。

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科學大師:現在沒有這個裝置,我們從科學上能預測到地震的發生麼?

曾慶存:也可以說一定程度上能預測,但是隻能是支離破碎的,甚至是滯後的,即(從)事後進行的補算得到。另外,在實用上,則是靠別的代用品指標,比如說螞蟻出來了,蛇出來了,確實它有一定的相關性。但是,到底地層是怎麼震動的,會斷哪一塊,不知道,時間序列上也搞不清楚,靠這些來找相關性是不太完整的科學。

現在我們搞這個裝置,以便將來對地震有更大的完整的科學計算,和(獲得)更多的監測資料,肯定要好得多,最終有可能實現精準的地震預測。當然,有一定的誤差範圍。就像氣象科學一樣,早在上世紀六十年代之前,在一個具體的地域裡,氣象預報頂多只能提前一天,而在今天,有了較好的監測網和數值天氣預測,可以預報七天。以後地震預測也許可能是類似的發展。

三,中國氣象科學進入了世界先進水平

科學大師:有說法是我們國家的大氣科學和氣象事業處於世界一流水平,這方面有什麼指標嗎?

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曾慶存:主要還是看理論研究和監測、預報實踐及氣象服務水平。比如理論認識怎麼樣?監測到不到位?預報準不準?氣象服務達到什麼程度?從這些層面來衡量,應該說從總體上講中國是在一流水平。在氣象科學上面,誰也不好說是最高的,美國和歐洲也不能(這樣)說,他們也還有不夠的一面。但是,中國的氣象觀測站密度之大,我們可以講是最好的。密密麻麻,你要說自動觀測站,一個省就有好幾千個。中國氣象部門對社會服務覆蓋面之廣和項目之多,以及氣象人員爲人民服務的精神、辛勞和敬業,是世界上很突出的。

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科學大師:美國的水平怎麼樣?

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曾慶存:電子計算機和用電子計算機作數值天氣預報試驗,是美國先做出來的。他們發射氣象衛星,在空間上觀測地面上的氣象,也是最早的。不過,現在歐洲趕上去了,中國也趕上來了。不管怎麼樣,中國現在從數值天氣預報,從氣象衛星監測水準來講,是世界先進的。現在歐盟、美國、中國三家組成了世界氣象組織主導的世界氣象衛星監測網。

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科學大師:意思是說,我們國家的氣象信息是有能力和全球其他國家共享的?

曾慶存:歐洲、美國、中國,這三家的極軌氣象衛星組成了一張監測網,對全球氣象進行全天候監測,這些數據信息供給全世界使用。我們還有靜止衛星,就是相對固定在地球上空某一個區域的衛星,美國有,歐洲有,中國有,日本有。在赤道上空,我們可以連續監測一個很大的區域。比如說在太平洋,包括南海和印度洋,包括中太平洋和印度洋,覆蓋的面積,北邊可以到北緯50度(黑龍江)以北,南緯到澳大利亞以南,有能力對整個這個地區連續地監測,這方面我們也爲世界服務。

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我們和歐、美、日等正好組成完整的氣象信息網,將監測數據提供給世界各國。我們中國氣象局就提出了:“全球監測,全球預報,全球服務”的方針和規劃,所以世界氣象組織很讚賞中國。中國還專門給一帶一路沿線國家提供氣象服務和人員培訓。

科學大師:我們監測的精確度怎麼樣?

曾慶存:全球範圍內,哪個地方有颱風,哪個地方有雷電,我們都探測得出來。凡是外國衛星有的監測項目,我們國家的衛星都有,而且風雲4號還有外國靜止衛星所無的項目。當然,我們可以自豪,但不可以驕傲。

科學大師:實現這個能力,我們花了多長時間?

曾慶存:準確地講,我們最早搞氣象衛星是1970年,當時我身在其中,進行了前期的理論和方法研究,也做出了我們國家最初的氣象衛星的方案。不過,我們的氣象衛星上天是1988年,晚於美國,晚於蘇聯,大約晚了20年。不過,美國1966年的氣象衛星也是帶試驗性的,不大好用,定向上不好。好用的應是三軸定位的,美國上世紀七十年代末才做到。我們當初設計時就考慮到了,後來我們國家系列的氣象衛星都做到了(這一點)。

四,現代化的數值天氣預報是怎麼問世的?

科學大師:爲什麼說應用原始方程作數值天氣預報您是首位?世界上對此有定論麼?

曾慶存:天氣預報(的發展歷程)分兩個階段,一個是經驗預報,就是看天氣圖,用簡單的一些規律推斷,預測某天天氣是什麼情況,這主要是靠經驗。到後來用計算機來分析計算,就是數值天氣預報,這個是第二個而且是很重要的階段。

我們國家上世紀60年代,甚至70年代、 80年代前半期,主要還是經驗預報。美國1950年開始用電子計算機做數值預報試驗,用的是高度簡化了的模式即渦度方程,很多國家也跟着試驗。試驗了數年,結果是不能在預報業務中使用,因爲精度低,還得用原始方程組,要研究。

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我1961年發現,原始方程中不同時間尺度的過程,可以用不同的辦法來算,這就發展出了“半隱式差分法”,用來求解原始方程作數值天氣預報,成功了。第二年,蘇聯馬上用到實際天氣預報業務上了。

美國是知道的,把文章用英文翻譯過去,在內部參考使用。然後再用了幾年時間發展他們自己的一套,即全顯式格式,雖然時間步長很小,計算量很大很大,但他們用很大的計算機,計算也成功了。1968年他們發表文章。

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那時代處於冷戰背景,西方都不願提蘇聯的工作。此後,世界都用原始方程組作數值預報,於是數值預報方法成爲實際天氣預報的業務。所以數值天氣預報業務化應用是從成功求解原始方程開始的,我這個半隱式差分法最早。由於半隱式差分法的優越性能,至今它仍在數值預報中廣泛使用。

2016年,世界氣象組織經過評審,確認我這個工作是先驅性的,在給我頒的獎——國際氣象組織獎的證書中,就有寫這一條。

五,災害傷亡不能都怪氣象部門

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科學大師:我們普通人更關心氣象科學與實際社會生活的關係。官方數據披露,今年夏天的第9號超強颱風“利奇馬”,造成多個省份(市)1402.4萬人受災,209.7萬人緊急轉移安置,對於這種破壞性極強的氣象災害,我們的預報能夠提前到什麼程度?

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曾慶存:現在可以提前5—7天。比如說颱風,5天之前,我們可以報出其大概走向,當然有一定的誤差。但總體來講,現在臺風預報相當準了。比如說中央氣象臺的颱風預報模式和廣東省氣象局研製的華南臺風預報模式,確實預報效果很好。

24小時作出的登陸點預報的誤差只差30公里到50公里。比如說颱風“山竹”是去年最厲害的颱風,稱爲“風王”,當時的預報和實況,都是在廣東省台山和陽江之間登陸。今年在我們國家登陸的超級颱風“利馬奇”,從氣象預報角度說,也是成功的。五天至三天前就預報出的颱風登陸路徑,發出了是超級颱風的警報。

至於成災重,那是另外的一個問題了,和地理環境條件及防災減災的措施有關。內陸地區人民羣衆的防災經驗、意識、知識還需要進一步加強和提高。

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科學大師:颱風預報是怎麼做出來的?

曾慶存:比如說9天之前,在西太平洋上空,發現有一些熱帶雲團,會不會發展成颱風呢?我們氣象衛星都在監測,將獲取的初始數據輸入到電腦裡面來計算,用數值預報預測它的發展趨勢,什麼時候成颱風?移動路線如何?衛星又不斷地隨時監測,隨時進行數值預報、製作四維圖畫,實時傳遞給相關機構。尤其是有可能登陸我們國家的情況,登陸前三天就已進入警戒狀態,加密監測和預測。

我們的靜止衛星,一般6分鐘就可以發回一個圖像,比如說溫度怎麼樣,降水情況怎麼樣,渦旋雲系和海面上風場怎麼樣,15分鐘就可以給你一個較完整地區的定量數據。沒有氣象衛星的這些即時資料和信息,數值天氣預報很難做好。這兩個相輔相成,是氣象部門的兩大利器,也是氣象事業和氣象科學現代化的兩個重要標誌。

六,天上原來有這些氣象衛星“寶寶”

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科學大師:我們這個氣象衛星在天上是怎麼分佈的?

曾慶存:現在有兩種衛星,一種叫極軌衛星,差不多是繞地球南北極飛行。我們國家,供世界使用的有四顆,叫風雲三號衛星系列,其中值班的即參加世界氣象衛星網絡併爲全世界提供服務的是兩顆。此外,還有一種叫做靜止衛星,固定在赤道上空某個位置上,相當於地面上是固定的。我們國家有四顆靜止衛星,叫風雲二號和四號系列,從東往西排列,覆蓋西太平洋和印度洋地區,對氣象情況進行時間連續不斷的監測。也提供世界服務,且有一顆是專門爲“一帶一路”沿線國家服務的。如果想要提高較小範圍區域的觀測的分辨率,我們還可用“高分衛星”,如高分四號、六號等等。

七,人工干預天氣,不是那麼容易

科學大師:雖然技術水平在提高,但還是能聽到老百姓議論,天氣預報不準,您有什麼解答?

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曾慶存:有些地方是監測死角,儀器探測不到,探測的分辨率也不夠。探測不到,分辨不出,你怎麼能作預測?更何況,自然界裡面還存在偶然性,偶然性是報不了的。

但是在一定大的範圍,例如說北京市這麼大的範圍和數小時內的總情況,偶然性減小,大多又可探測到和分辨得出來,可預報出的概率就大得多。比如三個鐘頭以後、六個鐘頭以後北京地區會不會下雨,這個一般能報準,它有一個既有的科學統計和規律分析作爲基礎。當然,也有一個概率分佈,預報不可能每次報準,總有報不準的情況,這是科學的說法。

另外就是超出現有科學水平的也報不了,比如空間距離上,需要雷達能夠覆蓋得了,百公里能被覆蓋和預測,只能說百公里內的事情,就預測不了一百公里外的天氣。

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還有一個,長期的氣象是難報甚至是預報不了的,這就是科學上的混沌現象所致。觀測的誤差導致有一個可預報的時限,長於此時限的預報一般是不準的。目前只能預報5—7天,超過這個時間就不準了。再長一些,只能考慮報平均狀態了,比如說一兩個季度的平均情況,特別是中國的旱澇,能不能提前半年預報?這是有可能的。當有強信號預兆,例如厄爾尼諾事件時,可以報得準些。在一般情況下,現在還不能很好地掌控,只是預測一個大概,供參考。

科學大師:那對未來的長期氣候演變,也是無能爲力的?

曾慶存:以後地球系統模型建成了,可以試驗作一年的氣候預測,或者在某些有先兆的氣象情況下,兩年大概也可以。至於預報十年以後、一百年的氣候怎麼樣,不敢說,因爲有很多因素和變量的作用,不只是人類排放二氧化碳這種單一的因素影響。

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科學大師:預測之外,人工干預天氣,現在能實現到什麼程度?

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曾慶存:我的研究中,有一項自然控制論,和你提的這個問題有關,就是怎麼用數學和物理的辦法,研究人工改造或影響天氣。理論上,我提出來了,但是在實際尚沒有辦法實現,因爲按理論方法實踐起來要有許多技術條件,很難,尚未解決。

我們國家人工影響局部地區的天氣,如人工消雹和人工增雨,已有二三十年的大規模試驗。消雹相當成功,增雨也有不少成功經驗,但目前尚是憑經驗,總結得不夠,更沒有系統的理論和形成工程化的作業規範。

比如說打火箭到雲中去讓它下雨,那是因爲天上已經有足夠的客觀條件了,打火箭上去只是將催化劑加到雲中,使更多的水汽凝結成大水滴,就會下更多的雨水,即增雨。這個技術手段局部是可以的。

當然雲裡的能降雨的水滴下光了,你再打也沒用了。技術手段應該說是有限的。要取決於很精細的條件。不過理論上說,只要你掌握了規律,列出方程來,並給出初始條件資料,就可以求解,告知你怎樣作業,可增雨多少,但還得有技術,技術達不到的,也不能解決。

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又例如,大氣污染的減排,從理論上算法已經有了,比如PM2.5怎麼形成的,是什麼規律,方程公式怎麼樣,這個都應能做到。尤其是PM2.5主要是人爲因素造成的情況下,可以解決。重要的是要認識規律,列出準確的方程式,且監管到位。

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今年到明年,我希望在人工排放的監控、調控方面,可以有一些突破。霧霾可以解決,就是說從理論上能夠找到怎麼減排的最好方案。避免一刀切,即我們可按理論算出,在關鍵地區必須減排和應減排多少量,就可保證京津地區空氣質量達標。還有,氣象條件好時,還可使一些企業多開工生產,保證其按年份平均來計算,經濟不虧損,生產治污兩不誤。當然,最徹底的辦法是研究出工廠不排污的技術,這方面我們國家的研究還頗有進展,前途光明。

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八,要正確理解“人定勝天”的說法

科學大師:中國曾流行一個說法,叫做人定勝天,您覺得人真能戰勝自然規律麼?

曾慶存:首先一定要懂得和掌握運用自然規律,做到趨利避害。用現代的科學監測手段,知道了自然規律之後,可以很有效地利用自然界,但不能違反自然界的規律。改善或者說改造自然界,在某些方面和某種程度上是可以做到的。比如干旱和沙漠化,有防護林、塞罕壩,北京因此也就幾乎沒有了漫天沙塵的天氣了。這個都是順應自然規律的情況。但違反自然規律的事情堅決不能做,不但做不到,甚至要吃苦頭,或適得其反。

現代人有個誤解,以爲“人定勝天”,就是按照人的意願或意志可以改變自然界。其實,這個“定”字,不是“一定”的意思,什麼叫定?古代的人,尤其是“天子”,討論社會和人事問題,相信和強調天命,即由天命定下來的。春秋戰國時代,有學者提出並非總是如此,人也可決定自己的命運,只要人做得對。這就是“人定勝天”的思想。

怎樣可以“人定”呢?曾子的《大學》說:“知止而後能定,定而後能靜,靜而後能慮,慮而後能得。”可見,“知止”才能“定”。那麼,什麼是“止”呢?要“止於至善”。

“至善”即十全十美。就是人要修養好,認識和遵守規律。“能得”就是辦得成事。可見,這個“定”是安定。安定,即懂得規律,遵循規律辦事。推廣到對待自然界,你必須懂得自然規律,按自然規律辦事,就是說你安定了,能夠找到辦法了,就可以合理改良自然界的情況,和自然和諧相處。應該是這樣解釋。說人一定能夠戰勝自然界,這個說法是不對的,是誇張的。

科學大師:實際上也就是說,人並不是無所不能的萬物主宰。

曾慶存:是的,一定要認識自然規律,一定要按規律辦事,不能違反自然規律。

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