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天崩地裂的科學預言: 天啟末日真會到來?人類有能力阻止或只是無助地等待
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  • 天崩地裂的科學預言: 天啟末日真會到來?人類有能力阻止或只是無助地等待

  • 作者:西川有司(Yuji Nishikawa)
  • 出版社:方言文化
  • 出版日期:2019-04-10
  • 定價:320元
  • 優惠價:79折 253元
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內容簡介

宇宙學大師史蒂芬•霍金最終預言: 人類的浩劫,百分之百降臨! 全球不時出現九級強震、巨大海嘯與極端天氣 毀天滅地的災難撲面而來之前, 我們能否阻止?還來得及嗎? 身處最易受災地區,台灣不可不知的科學真相── ◆天災的發生,與地球的構造有何關聯? ◆地球的碳循環系統,究竟出了什麼問題? ◆氣候異常,真的源於人類的資源濫用嗎? ★全球地震次數激增,溫室效應惹禍?! 美國總統川普始終堅持「全球暖化」是場騙局,否認其中有著「人禍」的因素。然而,聯合國祕書長古特瑞斯在2018年已發言警告:「對抗全球暖化,是攸關今日生死的問題。」長年推動環境保育的好萊塢明星哈里遜福特,也在第七屆世界政府峰會中批評否認全球暖化現象的國家領袖,是「站在歷史錯誤的一面」。 全球暖化看似離我們很遠,但你不知道的是,氣候變遷可能讓台灣地震連連!雖然學界尚無定論,但全球暖化發生的同時,地震發生頻率和能量釋放規模的確年年上升,難以排除兩者關聯。地球本身有著自成體系的循環系統,大氣圈、水圈、岩石圈看似彼此獨立卻又緊緊相扣。倫敦大學的地球物理及氣候災害名譽教授麥圭爾(Bill McGuire)在《喚醒沉睡的巨人》(Waking the Giant)中就曾指出:脆弱的地殼斷層,對氣候變化相當敏感。當氣溫上升使地面冰雪融化,引起地表重量及壓力的變化時,就會影響地殼活動,造成地震或火山爆發,進而帶來海嘯。 ★隕石撞地球不是電影,是預約十年後的滅世危機?! 直徑400公尺的小行星,可能在2029年、也就是距今10年後撞擊地球?你或許會以為這是災難電影中才會發生的情節,但現實是:這是2004年美國太空總署的觀測結果。得名自埃及神話中破壞、黑暗之神阿波菲斯(Apophis)的小行星99942,在初次被發現時,專家評估有高達2.7%的機率會撞擊地球,一度成為歐洲太空總署「堂吉訶德小行星防衛任務」的首要防範目標。 後來經過天文學家們的長期觀測與反覆推算,阿波菲斯可能撞擊地球的年分不斷往後推遲,目前已延至2068到2106。讓人擔心的是,從2015年起,受限於小行星的行進軌道被太陽遮掩,最快要到2019年12月才會有重新觀測的機會,屆時的演算結果如何,恐怕又是另一回事了。 ★漠視災難風險,台灣三大城市恐遭重創! 據瑞士再保險公司(Swiss Reinsurance)的研究顯示,台灣的雙北、高雄和台南三大都會區,天災風險皆高居世界前十。防災機制的補強,已刻不容緩。如同莊子的寓言:魚在水中,卻不知水的存在;我們生在地球上,卻也對地球的種種缺乏足夠的了解。在長達46億年的地球歷史中,地球系統曾幾度在運轉時崩解,帶來重大災變與生態浩劫,若持續漠視,受害的只是人類自身。 本書將從何謂自然災害、與地球機制有哪些關聯等地科知識著手,探討地球熱能的釋放、與地函之間的關聯、火山爆發、隕石撞擊等現象,並從宏觀視野及多方角度,為讀者剖析我們賴以生存的「活生生的地球」。 本書特色 ★地球運作系統,完整圖解!帶你一次看懂災難背後的科學,找到人類物種延續的生存之道。 ★極端天氣、海洋酸化、地磁逆轉、隕石撞擊,攸關未來10年的環境科學議題,完整收羅! ★資源探勘專家提出深切警告:我們只有一個地球(There is no planet B.)。 好評推薦 汪中和/中央研究院地球科學研究所兼任研究員 李偉文/牙醫師.作家.環保志工

目錄

前言 災變發生前的生存希望 Chapter 1 追尋地球未解之謎,探究人類未來命運 災難,總在人們忘卻時降臨 「地圓說」比「地平說」更早出現? 揭開宇宙的神祕面紗 無重力狀態,地球與太空的界線 微不可察的地球脈動 人類所見,只是一層「蘋果皮」 科學不斷演進,探照無知的闇黑陰影 Chapter 2 精巧卻脆弱的人類生存系統 環境系統崩解,招致巨大災變 何謂「地球系統」? 解剖環境脈絡,破解災難線索 地球是活的! 從「火球」到「地球」 交錯的系統,牽一髮而動全身 「大陸漂移」的關鍵證據 Chapter 3 災變背後,悄然轉動的齒輪 超出臨界點,災難瞬間爆發 飛向宇宙,探測永不止息 熱能,推動地球系統的原動力 大氣循環,依緯度「三分天下」 飛天遁地,生命元素的水平衡 時刻變化卻無法察覺的岩石循環 「三位一體」的永動機 工業革命啟動暖化的宿命 災難悄然逼近?其實有跡可循 〔專欄〕孕育「現代天文學之父」的偏鄉小鎮 Chapter 4 滔天巨浪與恐怖強震的源頭 千年一次的劇震即將到來? 海嘯與地震的連鎖關係 夏威夷島離日本愈來愈近? 「板塊漂移」的幕後推手 地磁逆轉的失序猜想 板塊運動,帶來災難也帶來礦產 三大類型,解析火山活動 〔專欄〕宇宙經濟及太空碎片 〔專欄〕隕石撞擊的現實性 〔專欄〕日本群島的天崩地裂 Chapter 5 碳循環失衡,全球暖化的元凶 崩壞中的「碳循環系統」 地球生命不可或缺的拼圖 壓垮「固碳系統」的化石燃料 陷入窒息的「死亡海域」 全球暖化也能帶來豐饒? 極端天氣肆虐,失效的防災體系 〔專欄〕石油時代,何時才是盡頭? Chapter 6 災難性噴發,摧毀文明的黑暗洪流 毀滅文明的火山災難 地核「散熱」的四種噴發 火山爆發難預測,為什麼? 地表上全年無休的烈焰活動 地殼變動的過程與恩典 地心到地表,九億年的距離 史上最慘烈的滅絕災難 Chapter 7 天崩地裂,人類有辦法倖存嗎? 資源濫用,打開潘朵拉之盒 劇變迎面而來,大地震僅是開場白 抵觸地球系統的核能發電 人類生活圈的成長極限 找尋與地球共存之道 巨型災變的骨牌效應 如何保住一線生機? 〔專欄〕火山熱能的運用 〔專欄〕海洋異變及海面上升 參考資料

序跋

前言   二○一一年三月十一日的東日本大地震,是一起天崩地裂的災難。自然現象引發的地震、海嘯等天災,與人為因素導致的福島核災等人禍,連同大地震,令東日本的景色一夕傾覆,帶給人們的生活與經濟前所未有的打擊。過了五年,直至二○一六年,修復工作仍然望不見盡頭。   自然災害會帶來嚴重的後果。在科學發達以前,人們認為這與宗教有關,是「神靈作祟」;直到哥白尼以後,自然災害的原因才隨著科學的發達而逐漸明朗。   我們賴以生存的地球,在宇宙系統間運轉。運轉過程中,不時會遭遇天翻地覆、剝奪無數犧牲者家園的災難,例如火山爆發、地牛翻身、海嘯侵襲、洪水肆虐,以及來自外太空的行星撞擊。地球中心有一顆攝氏五千五百度的超高溫核心,作為動力來源運作著整個地球系統。就如同時鐘藉由齒輪的轉動使指針前進,地球在釋放熱能時的地函對流,便相當於時針移動,大陸漂移相當於分針移動,火山爆發則相當於秒針移動。地球繞著太陽旋轉,釋放到宇宙中的熱能與來自太陽的熱能產生對流,於是氣候產生了,洋流也出現了。   儘管異常災變的發生,會令這套地球系統紊亂、失常,但透過大自然的再生與持續的熱能釋放,地球終究能正常運轉。然而人類的生活與地球系統衝突太大,人們一味發展文明,結果親手釀成了天崩地裂的悲劇,使七十億人口的生活環境惡化。   本書將從何謂自然災害、與地球機制有哪些關聯等基礎的地科知識著手,探討地球熱能的釋放、與地函之間的關係、火山爆發、隕石撞擊等現象,深入淺出地講解板塊構造論,以及正處於地震活躍期的日本,並依循位於宇宙中的地球及地球的活動,從宏觀視野與多方角度,透過科學捕捉「為什麼會出現自然災害」,進而闡釋這顆「活著的地球」。   在四十六億年這漫長的地球歷史中,地球系統曾幾度在運轉時瓦解,導致生態浩劫。系統雖然會恢復,但火山又再度爆發、地牛翻身、海嘯侵襲,嚴重的災難不斷重演,破壞了我們的生活,也促使我們重生。工業革命以後,人類的行為對地球系統而言,又造成了更大的影響。   遺憾的是,儘管科學研究日新月異,但自然災害會在「何時」、「何地」出現,我們仍舊無法準確預測。包括二○一六年四月發生的熊本地震,也未能事先探知。國內外種種自然災害,以及發生在你我身邊的天災,其背後的成因,都與地球系統息息相關。全球暖化導致氣候異常,這些與地球系統相悖的種種人類作為,也都與自然災害有關。   關於地球系統及自然災害,尚有釵h未解之謎。若透過本書,能幫助大家以科學角度理解自然災害,那就是筆者的望外之喜了。   感謝日刊工業新聞社的藤井浩先生,賦予這次執筆的機會,也謝謝文案編輯的指導,僅在此致上深深的謝意。                                          西川有司

內文試閱

環境系統崩解,招致巨大災變      自然災難的發生,往往令人措手不及,慘況也超乎想像。然而,許多的巨大災難,都不是某天才突然發生的。      面對地震及火山爆發,人們會藉由過去的紀錄以及設置地震儀等方式,時時刻刻觀察,並透過數據的累積與分析加以預測。      日本全國共設置了超過四千座地震儀,火山周圍也鋪設了高密度的觀測網,並且分析氣體的化學成分來掌握變化。如此便能偵測出火山大噴發的前兆,宣布火山警訊。地震的發生同樣也能預測,海嘯也可透過地震發生的震源與地震的原因、規模,來推測海嘯的大小與抵達陸地的時間。      氣象預報也以數公里為單位實施模組化,並藉由超級電腦處理龐大的氣象資訊,以提升氣象預報的精準度。颱風的發生及動向、規模也能預測,氣候異常也是。但是就現況而言,科學家尚不能保證排除災害的風險,大規模災害下,災情依然慘重。換言之,人們對於災難的預期與預測上的時間精準度,仍是不足夠的。      巨大災難的出現,代表穩定的系統遭到破壞,平衡崩解。若系統在可恢復的範圍內,那麼災難規模也會在我們預期的範圍內,但若是像系統崩解這種天變地異,就會導致巨大災難,且由於並非常態、不會頻繁發生,在預測上也變得非常困難。      透過地質年代來看,除了天變地異導致的環境大幅變動,還有許多事件使世界一夕風雲變色。像在六千五百萬年前,就有一顆直徑十公里的小行星,撞擊在墨西哥的尤加敦半島上,導致恐龍滅絕,留下直徑約一百六十公里的隕石坑。雖然只是假設,但地球環境突如其來的變化,都能透過化石種類的驟變、地層中出現大量的銥、隕石遺跡的磁力異常或重力異常來解釋。      小行星的撞擊與隕石墜落,令大地震盪、凹陷,引發森林大火與海嘯。因衝擊而釋放到大氣中的粉塵覆蓋了天空,破壞生態系,大範圍的植物都死光了,光合作用長期停滯,波及到其他範圍,大氣組成也大幅改變,食物鏈中的底層光合植物與浮游生物滅絕,生態系統、氣候系統都被破壞,招致毀滅性的災難。      一九○八年,一顆直徑只有六十公尺的隕石墜落在西伯利亞,但遭破壞的範圍高達兩千平方公里,衝撞的能量是廣島原子彈的一千倍。      在火星與木星之間的主小行星帶,有超過七十萬顆直徑一公里以上的小行星。其中約一千顆可能會接近地球。雖然命中機率很低,但據說在二○二九年,一顆直徑四百公尺的小行星 很有可能撞擊地球。NASA等機構調查了小行星及隕石的軌道,預測出撞擊的可能性。但詳盡的時刻與撞擊地點尚未推算出來。      巨大的火山爆發與小行星墜落一樣,都會令系統崩解。面對它們所導致的災難,人類可能得花上很長時間災後重建,要不就是毀滅,只能放著不管了。      ※銥是地殼中最稀有的元素之一,相較之下,銥在隕石中的含量則高出許多。      ※小行星99942,英文Apophis,得名自埃及神話中象徵破壞、黑暗的神祇。二○○四年時,其撞擊地球的估算機率,一度達百分之二點七。後根據長期觀測與計算,可能撞擊年分後推至二○六八到二一○六年,且機率已降低至十一萬到十五萬分之一。二○一五年至今(二○一九年一月),暫無更新的觀測結果。      陷入窒息的「死亡海域」      海洋愈來愈不對勁了,不但漁獲量減少,鯨魚擱淺在岸上的情況也屢見不鮮。      為了調節大氣中的二氧化碳濃度,海洋吸收了約三成的二氧化碳。海洋具有抑制氣溫上升的功能,然而人類生活排放的二氧化碳,似乎已經超過了海洋能吸收的極限。隨著二氧化碳增加,海洋日益酸化。加上海水也會吸收熱能,導致海洋自身暖化,水溫上升,海水膨脹,連帶全球海平面都漲高了。      溶入海水的二氧化碳會化成碳酸氫鹽(HCO3-)與碳酸鹽(CO32-)等離子,其中大半以碳酸氫鹽的形式存於海中。因為二氧化碳溶入水中呈酸性,隨著大氣中的二氧化碳濃度增加,海洋自然跟著酸化。這種酸化會妨礙生物的甲殼、骨骼等碳酸鈣的形成。      許多水生生物一遇到環境pH值改變,便無法生存。在工業革命以前,海水的平均pH值為8.17,但目前已低於8.06。pH值降低,現有生物的碳酸鈣甲殼便無法生成,難以適應環境。      二氧化碳濃度增加,使海水過度飽和,離子無法溶入海中,固體碳酸鈣難以成形。於是生物本身的碳酸鈣也無法生成了。另外像是碳化鈣(CaC2),對浮游生物而言本也是促進繁殖的營養來源。但二氧化碳會分解海水中的碳化鈣,同時吸收氧氣、形成碳酸,導致氧氣匱乏,令浮游生物難以生存。氧氣不足的海域,成了生物無法存活的環境,形成缺氧區(亦即所謂的「死亡海域」)。      與大氣相比,海洋是相對不易變化的環境。一旦海水溫度的分布及洋流改變,長期下來就會對氣候造成影響。預估到了二十一世紀半,這些對海洋生物的影響將愈來愈明顯。海洋將吸收約半數產自化石燃料的二氧化碳,達到其能容納的極限。想減少海洋酸化的影響,只能採取抗暖化對策,控制二氧化碳排放量。否則在全球暖化的影響下,缺氧的死亡海域將持續擴大。      Column宇宙經濟及太空碎片      人類對宇宙的好奇已化為經濟活動,且愈趨發達,目前已有超過四千顆人工衛星環繞著地球。許多創新企業投入宇宙經濟,擴大了通訊衛星、觀測衛星等衛星經濟的商機。十公尺立方的超小型衛星,現在一顆只要一百萬日圓就能打造。美國宇宙創新企業發射衛星後,將火箭的第一節機體回收重複使用,大幅縮減了發射衛星所需的費用。人們希望透過技術革新,將過去一百億日圓的發射費用縮減到十分之一。      宇宙經濟以每年百分之十四的幅度成長(二○一五年的規模為全球五千億新台幣),科學家除了研擬以奈米碳管打造的太空電梯以外,NASA也計畫在月球軌道上架設中繼基地,好實現火星之旅。《地心引力》是一部上映於二○一三、以太空為故事背景的科幻電影。故事描述大量的太空碎片(宇宙垃圾)以高速接近地球,撞擊離地六百公里的太空梭,導致太空梭破損、梭內太空人死亡,一名在太空梭外執行任務的女太空人,被甩到黑暗的宇宙中,歷經在太空中獨自飄浮、太空站即將因破損而墜毀等艱難險阻,最終平安回到地球。這部壯烈的災難求生片,將太空碎片的破壞力,以及在宇宙間生死一瞬的壓迫感,描述得淋漓盡致,告訴觀眾「太空並不是個美夢般的地方」。      現在宇宙中約有四千五百噸的太空碎片,以秒速八公里的速度飛行。只要碎片直徑達十公尺左右,就能將太空梭完全破壞。儘管美國與俄國一直在監控太空碎片,但光是十公尺以上的太空碎片,就足足有九千個環繞著地球。宇宙商機的擴大,也代表人類漸漸暴露在太空碎片的威脅下,危險日漸增加。   

作者資料

西川有司(Yuji Nishikawa)

  早稻田大學大學院資源工學碩士畢業。曾任職於三井金屬礦業股份公司、三井金屬資源開發股份公司、日本金屬經濟研究所,長達三十七年。主要從事資源的探查、開發、評估與研究工作。   現為放送大學兼任講師、國際資源大學講師、歐洲復興開發銀行(EBRD)企業育成專案(EGP)顧問。   著有多部地質與資源相關科學著作;另有多篇地質、資源相關論文、文章,於海內外發表。

基本資料

作者:西川有司(Yuji Nishikawa) 譯者:蘇暐婷 出版社:方言文化 書系:大眾科學館 出版日期:2019-04-10 ISBN:9789579094207 城邦書號:A2070091 規格:平裝 / 單色印刷 / 240頁 / 14.8cm×21cm
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