技術(shù)是變革的強(qiáng)大催化劑。碳捕集技術(shù)，大數(shù)據(jù)，人工智能和其他物聯(lián)網(wǎng)趨勢使團(tuán)體能夠了解和應(yīng)對氣候變化。

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一般而言，諸如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，人工智能(AI)和應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)之類的新技術(shù)都有潛力增進(jìn)我們的理解和有效應(yīng)對氣候變化的能力。

應(yīng)對氣候變化的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

物聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)承諾是使各種設(shè)備和環(huán)境更加高效，并對使用中的實(shí)時波動做出響應(yīng)。這意味著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在不同的實(shí)施水平上會影響能源的使用和排放。研究人員發(fā)現(xiàn)：“到2030年，信息和通信技術(shù)行業(yè)(包括IoT)可以幫助在所有工業(yè)部門中減少多達(dá)63.5吉比特(gigatons)，或15%的溫室氣體排放。”

綠色建筑是物聯(lián)網(wǎng)的一種用途，可以顯著減少溫室氣體排放。鑒于城市占全球最終能源使用二氧化碳總量的近四分之三，通過增加綠色建筑的建設(shè)對環(huán)境的潛在影響是巨大的。綠色建筑還可以通過使用環(huán)保的建筑材料，增加城市的綠色空間以及有效地減少通勤時間來減少對環(huán)境的影響。

人口過多會對我們的環(huán)境造成負(fù)面影響已不是什么秘密。研究人員預(yù)測，到2050年，世界三分之二的人口將生活在城市中，因此，提高這些城市的能源利用效率只會變得越來越重要。智慧城市可以使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提高供水效率，改善交通擁堵，減少在汽車上的時間，并提供更可靠的公共交通。智慧城市還可以通過鼓勵遠(yuǎn)程工作以及監(jiān)控垃圾和污染來實(shí)施節(jié)能措施。

物聯(lián)網(wǎng)也與農(nóng)業(yè)社區(qū)有關(guān)。隨著人口的增長，農(nóng)民將需要生產(chǎn)更多的糧食，并使用更可持續(xù)的方法來生產(chǎn)。目前的耕作方法以危險的速度使用水，導(dǎo)致土壤退化。集成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如收集土壤濕度、天氣和施肥水平數(shù)據(jù)的傳感器，可以幫助農(nóng)民優(yōu)化灌溉和生產(chǎn)。自動拖拉機(jī)可以進(jìn)行播種和噴灑，以減少人工勞動時間。

最后，物聯(lián)網(wǎng)可以以有時令人驚訝的方式用于保護(hù)生物多樣性。雨林正在使用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來識別和阻止非法伐木。蜜蜂公司在蜂箱中使用IoT設(shè)備來跟蹤蜜蜂的健康狀況并警告養(yǎng)蜂人，然后養(yǎng)蜂人可以進(jìn)行干預(yù)。各種野生動植物保護(hù)區(qū)都使用連接的攝像機(jī)來監(jiān)視大片的野生地區(qū)以及非法狩獵和偷獵。

我們已經(jīng)看到了IoT在家庭中的集成，但是隨著該技術(shù)在更大規(guī)模上變得越來越廣泛，其節(jié)能和其他環(huán)境效益的價值可以實(shí)現(xiàn)。

碳捕獲技術(shù)

由于重新造林將比我們減少大氣中的碳所需的時間更多，因此多年來科學(xué)家一直在探索各種碳捕獲技術(shù)。該技術(shù)可在燃燒前或燃燒后與煤炭，石油或天然氣工廠合作，將二氧化碳存儲在地下儲罐中，理想情況下將其循環(huán)利用為可用燃料。例如，冰島的一家工廠正在捕獲和回收碳以生產(chǎn)甲醇。

這項(xiàng)技術(shù)仍處于開發(fā)階段，因?yàn)樵诘叵聝Υ娲罅刻贾皇菣?quán)宜之計。但隨著更多像冰島這樣的項(xiàng)目的實(shí)施，這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)有潛力改變傳統(tǒng)能源生產(chǎn)的格局，作為向可再生能源生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的補(bǔ)充。

利用大數(shù)據(jù)了解地球系統(tǒng)

數(shù)據(jù)科學(xué)的主要貢獻(xiàn)在于它提供了可靠的信息，并提供了將信息傳播給公眾的方法。大數(shù)據(jù)的興起幫助科學(xué)家了解了過去和現(xiàn)在的環(huán)境和天氣狀況，從而建立了可靠的趨勢，因此我們知道即將發(fā)生的事情以及如何采取行動。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)可以幫助我們節(jié)約能源和水，但是這些數(shù)據(jù)還可以幫助科學(xué)家對氣候變化進(jìn)行可視化處理，從而更好地向公眾傳達(dá)實(shí)際情況。缺乏可視化一直是為氣候友好型政策獲得廣泛認(rèn)可的主要挑戰(zhàn)之一。

數(shù)據(jù)科學(xué)還有助于加深對不同行業(yè)如何導(dǎo)致氣候變化以及最關(guān)鍵的環(huán)境變化(例如森林砍伐)在哪里發(fā)生的了解，以便科學(xué)家和政策制定者可以采取有效措施。

例如，大數(shù)據(jù)表明，2001年至2015年間，全球四分之一以上的樹木損失與商業(yè)性砍伐有關(guān)。由Planet Labs和加州空氣資源委員會(California Air Resources Board)在加州運(yùn)行的一個項(xiàng)目正在發(fā)射一顆衛(wèi)星，以探測甲烷等氣候污染物的起源點(diǎn)，并將目標(biāo)對準(zhǔn)特定地點(diǎn)進(jìn)行緩解。

人工智能幫助我們?yōu)椴环€(wěn)定的世界建模

解決氣候變化的挑戰(zhàn)之一是了解人類行為的趨勢和氣候影響。人工智能正在介入，幫助科學(xué)家構(gòu)建強(qiáng)大的系統(tǒng)，以感知和學(xué)習(xí)環(huán)境條件，并幫助人類弄清楚如何實(shí)現(xiàn)某些目標(biāo)。

鑒于我們只有一個星球可以學(xué)習(xí)，氣候建模是一項(xiàng)科學(xué)挑戰(zhàn)，它在人工智能的最新發(fā)展中得到了極大的幫助。使用這項(xiàng)技術(shù)，研究人員將能夠更好地預(yù)測環(huán)境將如何響應(yīng)空氣中的碳含量等變量，進(jìn)而知道需要采取哪些措施來保護(hù)脆弱的人類。

人工智能還將幫助改善氣候政策和解決方案。正如布魯金斯(Brookings)的一篇文章所述，“人工智能有助于使市場更高效，更容易讓分析師和市場參與者理解從電網(wǎng)行為到氣候變化等高度復(fù)雜的現(xiàn)象。” 第一步是利用人工智能提高能源系統(tǒng)的效率。隨著技術(shù)之間更好地集成在一起，機(jī)器學(xué)習(xí)將幫助科學(xué)家從統(tǒng)計學(xué)上理解所有數(shù)據(jù)，以提出有效的適應(yīng)策略。

科學(xué)家可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)來快速測試其理論將如何實(shí)時發(fā)揮作用，從而確定最佳干預(yù)措施。例如，IBM的綠色地平線項(xiàng)目(Green Horizon Project)分析環(huán)境數(shù)據(jù)并測試減少污染策略的假設(shè)結(jié)果。微軟深信AI可以改變氣候變化，因此它已經(jīng)通過其AI for Earth計劃投入了5000萬美元用于創(chuàng)建新AI應(yīng)用的項(xiàng)目。

提高我們對氣候變化認(rèn)識的技術(shù)已經(jīng)足夠強(qiáng)大，一個新的領(lǐng)域正在發(fā)展：氣候信息學(xué)。這門學(xué)科在2012年由克萊爾·蒙特萊奧尼(Claire Monteleoni)及其合著者發(fā)表的一篇文章中首次提出，它彌合了氣候科學(xué)家和人工智能研究人員之間的鴻溝，以探索利用技術(shù)更好地了解氣候變化的全部潛力。隨著這些不同領(lǐng)域的結(jié)合，氣候研究將更加有效，能夠產(chǎn)生有針對性的政策變化，或許足夠快地將我們從即將到來的氣候?yàn)?zāi)難中拯救出來。