空氣之流-Chpater 2, Jet stream

Jiaoyan Huang
Jul 18, 2022

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時光就朝同一方向流動,教彥從難以使用英文跟人對談,到一場又一場的報告,十五分鐘、二十分鐘、半小時、甚至一小時,體驗了四次北國的春夏秋冬交替。他的研究著重在實驗室的採樣器設計,風洞中的驗證,實際採樣,再延伸到數據分析統計模型,這些東西相當程度都走在世界的研究前沿,沒有正確答案,而他所依賴的是相距他研究有十幾到二十年以上的教科書,大量的文獻,大量的特例跟矛盾充斥其中,大部分的博士生所能看到的視野非常狹窄,收集往前走能獲得的局限材料,整理之後拼湊出看是有用的東西。

除了Office/Sigmaplot這些成套的軟體之外,教彥發現很多同學使用較為開源自由度更大的軟體來加快實驗數據的分析或是儀器的重複動作,譬如Matlab, Fortran, Labview,利用電腦程序減少數據分析的人為失誤並且減少重複性動作的時間浪費,他在這電腦程序的幫助之下,將視野慢慢向外打開,進而接觸到photo-chemical modeling跟HYSPLITS,這些能夠更具象化表達汙染物在真實地圖上長距離移動的數學模式。

在2010年的當口,教彥趕上了汞汙染研究的最後高潮,美國環保署在2008年推翻了原定的大氣汞管制法規,這個法規使用全美總量管制(cap and trade),但是研究發現總量管制會在大排放源的下風向區域造成高濃度熱點,並於2010開始轉向點源排放標準(Mercury and Air Toxics Standards (MATS)),同時科學研究逐漸發現森林大火、亞洲的源距離傳輸可能是美國大氣汞沉降的主要汙染源之一,2009年科學家開始注意到美國大氣汞採樣類標準方法的artifacts,教彥站在風口浪尖上依靠這個大順風通過資格考跟博士論文口試,發了幾篇在大氣汞研究上非常強而有力的論文佐證,並挾著這些有利的條件,教彥離開北國,進入當時世界上自然界汞循環研究的主要實驗室,在內華達的研究主要包括分析大氣汞的採樣誤差、亞洲遠距離傳輸,時不時需要關注且模擬亞洲大氣汙染到美西的通道Jet stream。

2011年二月進入實驗室,殊不知2011年三月十一號竟有大量的大氣科學家在注意這條通道,因為日本福島核電站反應爐熔爐,帶有放射汙染物的氣體竄到高空中進入由西向東的噴射氣流,正值春天,jet stream 位置會經過美國西部的主要高山城市。

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後記:
我的博士求學過程十分幸運,遇到兩個指導教授,一個脾氣超好為人和藹,另外一個是受體模式的領路者,長年霸佔各大主要大氣科學期刊,讓我在壓力適中的環境下通過資格考跟論文口試,雖然過程還是被委員會狂電,加上三輩子修來的運氣剛好站在2008-2013全世界(包含聯合國、北美、歐洲、亞洲)超級重視自然界汞循環的時機點上,畢業的時候就發了三篇Tier1期刊,進而進去UNR的實驗室,而在UNR佔據大氣汞研究的天時地利,位處於美西的高山群中,所以實驗室有很多機會能捕捉到亞洲順著jet stream來的汙染物汞跟臭氧,在2009-2011間美國環保署的類標準採樣法被UNR實驗室發現瑕疵,再加上元素汞跟氧化汞進入生態系統的某些觀點被推翻(我博班老師一直堅持他的想法是對的後來也證明他是對的),使得我一直處在這個領域的研究前沿,更甚至為了證明這些觀測的大氣汞宿命,我進而去學習了從2014-2022我的研究主軸(或是說我最關心的東西)-photo-chemical modeling。

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