气候与帝国想象：哈布斯堡科学家如何跨尺度丈量世界9787521770308
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作者德博拉·库恩
出版社中信
ISBN9787521770308
出版时间2025-01
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定价88元
货号32250678
上书时间2025-01-10
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作者简介
德博拉·R.库恩（DeborahR.Coen）·耶鲁大学科学史教授、科学与医学史项目主任·哈佛大学研究员协会研究员·主要研究现代物理和环境科学，中欧思想与文化史·哈佛大学科学史博士，剑桥大学历史和科学哲学硕士·著有《地震观察者》《维也纳的动荡时代》等，均获得科学史与中欧研究等相关奖项。
目录
导言 气候与帝国
第一部分：多样中的统一
第一章 哈布斯堡王朝与自然收藏品
第二章 “奥地利”理念
第三章 帝国-王国科学家
第四章 双重任务
第二部分 帝国的尺度
第五章 帝国的地貌
第六章 发明气候志
第七章 局部差异的力量
第八章 全球扰动（Planetary Disturbances）
第三部分 尺度缩放
第九章 森林-气候问题
第十章 植物档案
第十一章 欲望的风景
结语 帝国之后
内容摘要
气候是一个充满变化的复杂系统，跨越时间尺度、空间尺度：不知何处而来的一阵微风吹得书页沙沙作响，可能隐隐预示沿海风暴将至；太阳能使赤道地区的空气升温上行，进而搅动半球气流，产生小型涡旋，又生成更小的旋风……今天的动力气候学让我们可以整合尺度迥异的现象，通过研究小到分子、大到星球的不同时空尺度内现象的互动，预测人类活动对气候的影响。这种思维方式源起于何时？
在耶鲁大学科学史家德博拉·库恩看来，一切可以追溯到19世纪的中欧。面对席卷欧洲的民族主义浪潮，语言多样、文化多元的哈布斯堡帝国亟须保持内部和谐与统一的方法。从维也纳到布达佩斯，从布拉格到的里雅斯特，各地的科学家在多样的植物、水文、温度、气压、降水中寻找统一。在地方与帝国、局部与整体之间，他们整合尺度迥异的现象，构建出现代科学的新语言来描述与想象帝国。现代气候科学在这个独特多元帝国的动荡之中应运而生，全球气候的概念随之兴起。
借助字迹难辨的日记、信件，乏人问津的古旧档案，库恩再现了气候知识背后的感性、激情与政治，重写了气候科学与哈布斯堡帝国的故事。这段跨尺度、多因果探究世界的历史围绕气候展开，政治与科学在其中交织，它延续至今，也指向未来。
精彩内容
气候与帝国1869年，30岁的尤里乌斯·汉恩（JuliusHann）蓄势待发，欲在学术界大展身手。汉恩拥有维也纳大学的两个物理学学位，3年前因解释了一种奇风而享誉国际。在阿尔卑斯山北侧，焚风（foehn）温暖干燥，和落基山脉以东居民口中的钦诺克风（chinook）一样。在阿尔卑斯山区，它最常在寒冷时节袭来，导致温度反常上升，据说还会引发心脏病、癫痫等疾病。在汉恩的时代，由于焚风温暖干燥，人们都以为它来自撒哈拉地区。时人大多以为当地气候影响健康应归咎于盛行气流，进而要从气流源地找原因。汉恩则另辟蹊径，在1866年发表的《论焚风起源》中缩小范围考察焚风，认为它是一种局部效应。汉恩在阿尔卑斯山区徒步多年，手持笔记本跟踪云的移动，以此推断风型。他在大学里修习过新兴的热力学（热与运动的物理学），掌握了必要的知识，因此能根据气块（airparcel）A穿越山脉后的性质变化解释焚风：气块攀升时会流失水分，下沉到北侧后则会升温，从而形成炎热干燥的风。焚风的特性并非因为它源自非洲沙漠，而是因为大气的物理特性，因为热量与运动的相关性1。 这是一个国际研究项目（我称之为动力气候学）的历史奠基时刻。动力气候学应用热与流体运动的物理学来解释气候条件在地表的历史分布情况与现实分布情况。人类世历史阶段理应重视动力气候学，因为它开始将“从人类行为到地球进程这一跨时空尺度的相互作用问题概念化，并着手处理之”2。早在哈布斯堡王朝统治维也纳时期，动力气候学就在奥地利蓬勃发展。我们即将看到，彼时，这个多元帝国正处于现代化动荡之中，新科学应运而生，汉恩若为国家服务必将得到丰厚回报，他很快就会获得帝国-王国（kaiserlich-k?niglich，k.k.）3科学家的尊贵头衔，成为哈布斯堡王朝全境认可的专家。要知道，19世纪时帝国领土达70万平方千米，遍及中欧、东欧与南欧，几乎是今日德国的两倍大小。现在，汉恩已开始整合来自全国的数据，打开一扇欧陆尺度的窗口，去观察大气层的运作情况。 然而，步入而立之年的汉恩为何在这个夏天陷入了自我怀疑？他在日记里写道，自己在维也纳前途“未卜”。他饱尝思乡之苦，想念家乡的山峰，它们助他走向成功，而他则“像年轻时那样”4，渴望山林的“平和”与“仁慈”。他徘徊不决，想放弃科学事业，重回曾经念书的修道院，隐居生活。 地理学家段义孚曾说，现代化是“宇宙”之力与“壁炉”之力两相拉扯的过程：人们既渴望冒险，去超越已知边界，又难舍熟悉的环境的稳定5。《动力气候学》探讨了在19世纪，气候学如何在这一矛盾的影响下成为一门全球科学。该书提出，对气候的现代理解，本质上意味着一种跨时空尺度的思维方式——对哈布斯堡王朝这样一个融合了中世纪王国与现代法律的多民族政体而言，这种思维方式乃出于政治必要。 一直以来，全球大气环流理论都没有重视比大型热带气旋更小、持续时间更短的气流运动。直到20世纪，以汉恩为中心的科学家们才填补了这一缺憾，他们描绘了不同尺度的气候学相互作用的图景，其成果至今仍是气候模型的基础。现代气候科学的现代化之处便在于其整合了尺度迥异的现象，而这需要根据不同尺度定制方法。例如，卫星是跟踪飓风的理想工具，但若论记录与幼苗生长相关的微小温度和湿度变化，那它束手无策。更何况不同尺度的大气现象绝非彼此独立。不知何处而来的一阵微风吹得书页沙沙作响，可能隐隐预示沿海风暴将至。太阳能使赤道地区的空气升温上行，进而搅动了半球气流，产生了小型涡旋（eddy），又生成了更小的旋风（whirl）。全球变暖何以影响广泛，难以预测？正是这些跨尺度的能量交换乃至物质交换所致。水在大气颗粒周围凝结成云的微观过程，与云对全球辐射能量平衡的宏观影响有何关联？如何模拟这种关联？这是今天的科学家面临的一大挑战。要想预测地球一个世纪以后的平均气温，科学家便不能无视那些极快、极小尺度的过程，例如云的形成。他们采取所谓的“尺度分析”（scaleanalysis）来处理这一问题，即根据当前目标评估哪些现象是重要的，研究这些现象以得出合理的近似值。动力气候学的发展史讲述了一个跨尺度、多因果探究世界的故事6。 2001年，我开始了有关本书的研究，那时的气候科学与今天（2017年）差别很大。当时的气候模型几乎全与温室气体浓度增加对全球的影响有关。绝大多数模型的时空尺度太大，无法做出有效预测，以协助中观生物群落规划；它们也没有考虑区域尺度的影响机制这一因素。直到最近，很多人在建模时才重新关注区域影响7。与此同时，有关气候变化的国际协议谈判陷入僵局，更证明有必要在地方与区域层面采取行动，因此需要基于这些空间尺度的可靠预测。早在21世纪初，少数几个研究小组就开始模拟区域影响，其中之一是CLEAR（阿尔卑斯山区的气候与环境小组），该小组强调交替采取地方与全球视角，也就是尺度缩放8所具有的价值。他们以瑞士为例，指出阿尔卑斯山区恰如其分地证明了小尺度气候分析与全球建模同步进行大有好处。该小组的项目在今天看来似乎平平无奇，放在20世纪才能显示出几分先见之明，我却觉得它与哈布斯堡气候学带给我们的教训遥相呼应。 哈布斯堡的科学家们没有计算机辅助，于是发明了各种独创方法来探测、模拟、表示大气运动。比如利用植物作为测量仪器，或把河床想象成大气波动模型，再如开创新式文学体裁与制图流派。也许你从未听说过这些科学家的大名，但他们因聪明才智在当时显赫一时。汉恩在1910年被提名诺贝尔奖，一位美国同行如此评价汉恩的大作：它“如同矗立在尼罗河谷的吉萨金字塔一样，远超其他作品”9。还有人评价汉恩及其同事的研究“兼容并蓄”。哪怕是今天，大多数气候学家仍专门研究单一尺度，“而奥地利科学家早已跨越时空尺度，考虑了从全球环流到边界层湍流”，从行星尺度到农业与人体健康尺度的各类现象10。这些科学家甚至发展出一套新的概念工具，以便跟踪从半球流动到分子运动的能量转移。他们还开创了新的叙事形式，使其见解在大众听来也活灵活现。这种将区域风与半球环流联系起来的新思维方式，反过来为哈布斯堡跨国依存的理念注入了活力。
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