气候变化有多烈:可视化、数据和教学指南分享包

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11月30日即将召开的巴黎的气候大会继续剑指碳排放,气候变化再成焦点。气候变暖的影响有多大?未来发展的趋势如何?究竟谁是变暖的始作俑者?全球为气候变化花的钱都去了哪儿?深度君整理一系列数据可视化和信息图,告诉你正在发烧的地球烧度几何。另有制图数据分享、手把手气候可视化指南。让我们一起数读气候。


数据可视化案例分享

1. 气候变暖的全球足迹:Bloomberg View

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目前人们对于气候变暖争论不休,主要围绕三个问题:气候变化是否存在?气候变化是谁导致?应该如何应对?Bloomberg View出品的Global View: Climate Change in Perpective带你围绕地球看气候变暖的全球足迹,看看能不能得到一些答案。

作品构图简单,以地球的三维图像为背景,配以重点城市名称、实拍照片和时间轴,结论包含的数据皆有含义注释、数据源出处和相应的新闻报道,便于读者理解。

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从南到北,海平面都在上升。全球海平面在100年间升高6.5英寸。沿着地图的指引,我们看到:太平洋上,Abaiang环礁小岛的茅草房已经沉去一半,出海捕鱼日落而归的岛民被迫开始搬离家园,即使在毗邻北极的阿拉斯加,厚重的冰盖也抵挡不住地球居高不下的热度,开始融化、断裂,逼迫渔民改变百年来相传的狩猎习惯,绕开极有可能瞬间轰然坠落的冰层。人迹罕至的区域往往全球变暖最剧烈。北极现在的大小仅是35年前的八成多,南极也未能幸免:安达曼海的冰层消融已成“不可阻挡”之势。

作品援引研究数据表明:主要的始作俑者就是二氧化碳。目前二氧化碳的排放水平为每百万450pp,已达历史记录最高点。其中中国和美国是两个最大的二氧化碳排放国。拖动时间轴,还能看到各个地区二氧化碳排放量随时间的变化,背后的地球也可以放大缩小、随意转动。

2.  地球是怎么热起来的?NASA的“气候时光机”

全球越来越暖,什么时候开始加速的?前后的变化有多大?想要海水上涨、二氧化碳排放、和海洋冰块的逐年数据,还得看NASA的“气候时光机”

Global Temperature(全球变暖时间图)里,点击播放图标,即可看到上方静态地图显示每年全球各地气温的变化,用颜色深浅来反映数值的变化,海水水平、二氧化碳和海洋冰块的逐年变化也同理可见。

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如果想看NASA其他的数据可视化作品,还可以参考:关于美国气候数据逐年变化的动态图和视频

3. 用可视化做实验:谁才是全球变暖的罪魁祸首?

气候变化,谁才是罪魁祸首?Bloomberg另外一个可视化作品What’s Really Warming the World?以排除法的形式做了个“谁导致了全球变暖”的小测试,以1880到2005年全球气温作参照,逐一将自然因素(地球运行轨道偏移、日光照射、火山爆发)和人为因素(土地使用、臭氧层变化、大气颗粒污染、温室气体排放)和其比对,最终发现温室气体排放或者说人类活动的变化趋势最为契合。想知道如何制作?数据来自哪里?就多看看作品下面的介绍吧。

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4. 全球变暖是一场骗局PK全球是在变暖

Bloomberg的作品告诉我们全球变暖证实还得靠数据,但有了数据图,我们会不会判读?一边是不少人怀疑“全球变暖”是一场骗局,一边是科学界的实验推测“全球的确在变暖”,两者之间究竟差在哪里?

InformationIsBeautiful.net刊载了信息图新书The Visual Miscellaneum的对比图为你一解其详:信息图选取了10个两方的主要观点,以同一张数据图的不同判读作对比,标示颜色相异,两者观点矛盾和差距一目了然。

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例如,不少人可能从一张NASA绘制的“北冰洋平均气温”和“二氧化碳水平”逐年变化图得出结论:“不断上升的气温并不总是和二氧化碳浓度的增加相关”。理由是因为极端天气,北冰洋的气温通常是全球气候极端情况的缩影。但是北冰洋气温和人类活动二氧化碳水平的变动趋势并不一致。

而科学界普遍认为:一张图难免以偏概全,你不能从一个地区的气温上涨和二氧化碳浓度情况推测整个地球的情况,这就像拿苹果和梨作比较一样。图上显示1930年北冰洋的气温也处于峰值,现在还很难判定具体原因,也许和我们当今全球变暖的机制相同。

这张图也生动地厘清了大众对于科学界的误会和偏见。大众普遍认为如果观测出的数据和不利于得出结论,科学家会因此而修改数据。科学界的真实做法是只在新数据出现时修改结果。大众普遍怀疑的冰芯数据其实是可靠的气温预测资源,而且更多的数据显示20世纪的气温的确仍呈现“棒球棒”型的上升趋势。

该信息图的数据来自权威科学期刊《自然》杂志IPCC(政府间气候变化专门委员会)等机构。想知道这样简洁明了的信息图怎么做?作者在图下分享了数据来源表格和数据压缩包,诚心推荐气候数据收藏宝库RealClimate.org,大家可以随取随用,试试做出自己的版本。

5. 关于气候变化,全球都关心什么环境议题?

每天有30亿的谷歌搜索,那么全世界的人都关注什么环境议题?有什么差别?谷歌的可视化作品 “A World of Change” 整理了搜索服务覆盖地区的用户搜索习惯,分为能源、废物回收、海洋、自然环境、饮用水、全球变暖、野生动物这7个议题。打开页面,点击每一个议题,地球就会转到不同城市显示其最常见的搜索问题。想知道背后的原理,还可以看看《华盛顿邮报》的报道。

6.治理气候变化的钱是怎么花的?

全球各国气候变化投的钱都去哪里了?Climate Policy Initiative分国家和地区梳理出一整张气候变化花钱地图(FireShot Capture 442 - Destinations of Clim_ - http___www.climatefinancelandscape.org_map_index.html

如何做气候可视化?气候数据、可视化工具和制作指南:

1.Real Climate数据清单

上面信息图作者良心推荐的RealClimate.org整合了11个类别的代码和数据,涵盖气候数据、气候数据来源目录、可视化和分析、古数据等等。

适用于可视化的工具包括以下几种:
• 荷兰皇家气象研究院(KNMI)的ClimateExplorer ,可选时间、地点等限定条件,月度数据特别详细。

• 哥伦比亚大学提供的IRI气候数据库,是功能强大的免费在线数据目录和分析工具,用户仅用浏览器即可浏览、分析和下载多达数百TB的气候数据,而且可以用Maproom监控当前的气候情况,制作动画。

• NASA的Giovanni也是在线制
图、观测的强大工具,可以对比两个气候变量的数据,观测的变量也是应有尽有:8个大类,仅气体悬浮颗粒一项就有128个类别。

• 用于制作互动图像(气温)Wood for Trees容易上手,页面简明,在右边选择数据来源、数据处理方法,赋值,即可制图,还可以添加对比数据。除此之外,它还提供简单的C++程序,可以读取多种时间的数据格式、进行分析。

woodfortrees

IPCC数据可视化工具,请见深度君下面的介绍。

• 想梳理历史、预测未来的气候变化?由华盛顿大学和南密西西比大学“气候魔术师”(Climate Wizard)是个好选择,它能提供全球历史上的气温和降雨数据,并可预测未来,支持查看和下载气候地图。
climatewizard


2. IPCC气候可视化工具

IPCC的数据分发中心开发了一款可以在线以可视化的形式观察气候变化的工具,整合了IPCC气候观测和气候模式数据,例如IPCC10年、30年的气候观测记录,以及第三、四次评估报告,数据权威且操作方便。进入页面,先在下方点选数据集,在地图上点选或者在右边栏输入经纬度数值以确定观测范围,查看时可将地图放大、缩小。若想保存页面,可在右边栏选择保存的格式和背景颜色。如果觉得工具里的数据不够,IPCC还提供了几种可下载、打印的在线数据,你同样可以制图并保存。例如,基本数据(可以让你观察1961年到1990年之间/其他时期全球观测地表面呈现的气候变化值,同时评测出平均场观测和建模结果之间的差别)和IPCC排放情景特别报告的全球时间系列(观察全球/半球的平均气温和降水量或者以此建模)。
IPCC

3. ESRI的气候变化数据模型

大家还对深度君之前介绍过的ArcGIS还记忆犹新吧?其产品提供商ESRI是全球领先的地理信息系统(GIS)平台软件及服务提供商,其实不仅有ArcGIS这样的制图好帮手,它还整理分享众多数据源以辅助用户做图。他们在“气候变化”页面共享数据模型、使用GIS的成功范例作品、研究机构提供的气候模型和气候数据源。如果想了解气候变化背景和新趋势,还可以参考它整合的气候百科和该公司教程和研讨资料。
Climate Change

4. NASA基本数据图

除了原始数据,你也可能想收集一些现成的数据图,由哥伦比亚大学的国际地球学联盟(CIESIN)建立的NASA的地球观测系统数据和信息系统(EOSDIS)分享46个气候变化数据集,包括:气候变化对全球食品生产的影响(1970-2080)和IPCC的第四次评估报告(AR4)——为多学科研究提供气候变化对地球生物、海洋生态等影响的数据。同时提供以城市地区为单位的多种地图,可选PDF格式或PNG格式下载(需注册登陆才能获取)。

Socioeconomic data

5. 美国地质勘探局气候数据:

如果你想深入研究,向专业气象专家看齐,还可以查看美国地质勘探局(United States Geological Survey提供的区域和全球气候数据。页面上方有一个以地图为基础的观测器,可以选择时间、地区、模型、变量和数据集,观测器下方还会显示数据对应的柱状图和线形图。如果想看完整的数据,可以点击Summary table查看数值、事件、误差等,还有原始数据图。如果被众多模型术语吓到,不妨点击教程看看,操作快速上手。

USGS

6. Climate Change in Asia:亚洲数据

如果想探究亚洲的数据,不如看看Fig 2 Data provided below charts the world's temperature since 1901

7.加拿大国王大学气候变化在线课程

对初学者来说,制作可视化作品之前不妨先看看气候变化的原理教程。加拿大国王大学的老师和学生以及来自联合国教科文组织等机构的专家一起提供了一个名为“理解+可视化:气候变化的科学”的课程集合,一共9课,每一课都用简单生动的可视化来解释简单的气候变化原理:例如为何气温越高,分子的运动越剧烈?大气中的对流、辐射和传导过程是怎么实现的?等等。里面的小视频和术语也精炼得当,帮你找回以前学自然课的感觉。

FireShot Capture 444 - Visualizing and Understanding the Sci_ - http___www.explainingclimatechange

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