大数据如何帮助我们更快地应对气候变化

An aerial view of the Atibainha dam, part of the Cantareira reservoir, during a drought in Nazare Paulista, Sao Paulo state November 18, 2014. Brazil's worst drought in 80 years has left the Cantareira system, that provides greater Sao Paulo with most of its water, with the lowest water level on record, with daily rationing becoming common in the region's smaller cities, according to the state authorities and the two main reservoirs serving metropolitan Sao Paulo, South America's largest city, could dry out by February if relief does not arrive in the upcoming rainy season. REUTERS/Nacho Doce (BRAZIL - Tags: DISASTER ENVIRONMENT TPX IMAGES OF THE DAY) - RTR4ENWU
An aerial view of Brazil's Atibainha dam, part of the Cantareira reservoir, during a drought.Image: REUTERS/Nacho Doce
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一份新报告(来自联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC))警告称,要将全球变暖控制在1.5摄氏度以内并避免不可逆转的自然临界点,需要社会各个方面发生“迅速、影响深远且前所未有的变革”。

该报告称,到2030年,人类活动产生的二氧化碳排放量需要比2010年水平下降约45%,并在2050年前后实现“净零排放”。剩余排放量则需要通过从大气中移除二氧化碳来抵消,例如通过再造林和改善土地管理。

通过分析大规模数据集(即大数据),我们得知,去年我们的星球每分钟损失的树木覆盖面积相当于40个足球场。我们还得知,2001年至2015年间全球树木覆盖面积损失的四分之一以上与商品驱动的森林砍伐有关。

无论是历史数据还是实时数据,大数据同样可以帮助我们解决这一问题,例如定位有害排放源或识别供应链沿线的压力点。数据能力的这一变革性进步,正是世界经济论坛所称的第四次工业革命(4IR)的一个范例。世界经济论坛所称的第四次工业革命(4IR)的一个范例。

加利福尼亚州州长杰里·布朗(Jerry Brown)于九月宣布,该州将发射“属于自己的卫星”,以监测气候变化的影响。他的承诺十分大胆:推出一项举措,帮助政府、企业和土地所有者精准定位并阻止破坏性排放,实现“前所未有的精确度,规模也是前所未有的”。

在特朗普政府退出《巴黎协定》的背景下,《巴黎协定》,加利福尼亚州正在针对一个全球性问题采取地方行动,因为联邦层面缺乏领导。该州正与总部位于旧金山的地球成像公司Planet Labs合作,将研制并最终发射一颗能够探测气候污染物“点源”、监测特定地点泄漏及其他异常情况的卫星。

这颗卫星是加利福尼亚空气资源委员会的一项举措,将对项目合作伙伴环境保护基金会(Environmental Defense Fund)计划于2021年发射的MethaneSAT进行补充。后者将提供覆盖范围更广、频率更高的监测,大约每四天对占全球产量至少80%的油气田排放量进行一次量化。

单独来看,这些项目将生成有关有害排放的重要数据。合并来看,这些数据集的力量更为强大。例如,如果MethaneSAT发现某个油田排放激增并发出预警,加利福尼亚的仪器便会锁定特定设施,并精确定位更大的排放源。环境保护基金会表示,这就像“拥有两个镜头——广角和长焦”,二者结合能够更全面地呈现甲烷问题的全貌。

加利福尼亚空气资源委员会和Planet Labs将与环境保护基金会等机构合作,共同建立一个新的气候数据伙伴关系,即一个用于报告数据的通用平台,使政府、企业、土地所有者及其他各方能够在全球范围内采取更具针对性的减排措施。

负责环境保护基金会MethaneSAT项目的汤姆·英格索尔(Tom Ingersoll)建议,将这些各自独立但相互补充的数据项目视为“一组相互重叠的圆环,就像奥运五环一样”。

他表示:“评估甲烷排放的多种方法,所带来的洞见比任何单一方法都更全面、更具可操作性。”

让解决方案清晰可见

在近期举办的全球气候行动峰会(旧金山)期间举行的一场第四次工业革命活动上,与会者讨论了多种解决方案,其中包括结合卫星图像和人工智能收集的数据,监测森林和土地利用情况,以提供“何地、何因、何时及何人”的信息。

世界自然基金会(WWF)市场与食品板块负责人卡维塔·普拉卡什-马尼(Kavita Prakash-Mani)表示,“监测森林之眼”等项目的数据需要与其他信息相结合,才能描绘出完整图景。“我们需要借助技术来监测森林减少的原因,通过公民网站追踪可追溯性,并掌握食品来源的数据,”她说。“监测森林之眼”该项目调查印度尼西亚的森林砍伐和土地侵占问题。

其中一个例子是Trase平台。该平台连接独立的数据来源,揭示牛肉、大豆和棕榈油等商品的贸易流向,据估计,这些商品造成了热带地区约三分之二的森林砍伐。其目标是提高全球供应链的透明度,利用公开可得的数据,详细绘制消费国通过贸易公司与生产地之间的联系。

Trase平台揭示了牛肉、大豆和棕榈油等商品的贸易流向。Image: Trase

Trase利用海关记录和贸易合同、税务登记数据、生产数据和运输数据等现有数据,梳理出出口与生产地农业状况(包括特定的环境和社会风险)之间联系的更完整图景。这使企业、政府及其他各方能够更好地了解风险,并找到实现更可持续生产的机会。

到2021年,Trase旨在绘制占对森林构成重大风险的商品贸易量70%以上的图谱。Trase首席开发人员克莱门特·苏瓦特(Clément Suavat)表示,整合不同数据集“能让您将不同地域连接起来,迅速识别可持续性风险”。因此,例如将供应链信息与运输数据相结合,便可帮助企业精准找出需要做出改变的环节,从而对气候变化目标产生影响。

让图景更加清晰

与Orbital Insight类似,该公司运用地理空间分析技术支持“全球森林观察”监测计划。Trase和Planet Labs项目只是这一快速发展的领域的几个例子,该领域利用技术提升气候变化的透明度。

最近,美国气候变化智库伍兹霍尔研究中心(Woods Hole Research Center)正在利用一种基于卫星的工具,绘制一幅全新的全球碳监测地图。The Carbon Source的发布所依托的数据集来自伍兹霍尔碳监测系统。该系统采用一种创新的时间序列方法,用于测量美洲热带、非洲和亚洲地上碳密度的变化(包括损失和增加)。

伍兹霍尔声称,该方法“有望改变世界测量和追踪森林碳变化的方式”,其愿景是利用这些数据“讲述一个接近实时的故事”,揭示从北极到热带地区陆地碳储量的状况及其脆弱性。

世界经济论坛全球公共产品中心负责人多米尼克·沃格雷(Dominic Waughray)预测,环境领域将迎来“巨大变革”。他表示:“想想应对气候变化、追踪排放有多么困难。再想想大规模数据透明化的可能性,以及这对于一家企业或一个公民社会组织而言意味着什么,即能够找到这些信息并加以利用。”

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