AI算不出热岛效应 地球能给人类时间去验证太阳能不是干净能源？
▲ 辉达执行长黄仁勋Computex主题演讲「AI如何带动全球新产业革命发展」。（图／记者李毓康摄）
● 许耀升／驰品设计执行长
辉达创办人黄仁勋被誉为「AI教父」，并于5月底来台湾参加6月4日开幕的COMPUTEX 2024台北国际电脑展。近一周来，他在台湾引发热烈关注，并于台大综合体育馆举行演讲，主要于探讨AI如何推动全球的新产业革命，而期间最引人注意的就是关于使用于气候方面的「Earth-2 气候数位孪生云端平台」。
什么是「Earth-2 气候数位孪生云端平台」？就是一个在 NVIDIA DGX Cloud™上建立的新云端API，可以让使用者创建出以人工智慧所驱动的模拟，以提供对于全球大气、本地云层覆盖到台风和不稳定气流等互动式、高解析度的模型。这种利用AI来加速创建对全球气候、天气的高解析度模拟和视觉化，使我们能看见未来，是利用人类的智慧科技来反映真实世界的虚拟模型，使人们更能去预测出未来世界的影响，其宣称可模拟范围能突破性地达到 2 公里。
▲ 黄仁勋表示，数位孪生是一种反映真实世界的模型，辉达现在可以打造地球的数位孪生模型，预测地球未来变化，避免天灾发生，更了解气候变迁对人类影响。（图／记者李毓康摄）
黄仁勋表示，气候变迁现在已成为常态，干旱、飓风和暴雨洪水正以惊人的频率不断出现在各电视台新闻中，而Earth-2 云端 API 系采用名为 CorrDiff 的新型 NVIDIA，该模型采用最先进的扩散建模，生成的图像解析度比当前数值模型高出 12.5 倍，速度提高 1,000 倍，能源效率提高 3,000 倍。除了能修正粗分辨率预测的不准确性，并综合了对决策至关重要的指标，且 CorrDiff 还是首创的生成式 AI 模型，可提供超解析度、综合利害关系人感兴趣的新指标，并从高解析度资料集中去学习细尺度当地天气的物理原理，能致力于帮助我们更好地应对极端天气，并激励我们采取行动来缓解极端天气。只可惜的是用 AI 预测会是很完美的方案，但往往最不完美的在于「人」本身身上！
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不正确的减碳思维下 AI如何建构真实气候完美模型？
首先这种突破式生成式 AI 必须与气候科技产业公司所拥有的专有资料相结合，其 Earth-2 应用程式介面才可以发挥作用，帮助使用者在几秒钟内来提供警告和更新的预报，而一般传统的 CPU 所驱动建设的模型则往往需要更长的时间去做准备。但当目前很多人都把太阳能板发电，误认为是一种完美干净能源的错误观念，而使整个世界为了在追求寻找零排碳、零污染的减碳过程上，反而开始在走向一条不明不白的死胡同之时，AI 又怎么去跳过人类本身已错误理解的不正确立场之思维，去架构出外面世界中的真实气候完美模型？
▲ 很多人误把太阳能板发电，当作是一种完美干净的能源。（图／记者林振民摄）
光电子能量仅与「辐照度」有关 只吸光不吸热
爱因斯坦说过当太阳能板吸收光子的能量时，会激发出光电子，但产生光电子的能量仅只与光的「频率」有关，而与光的「辐照度」无关。太阳的光与热在维度空间内皆是呈现为波的频率形态，当太阳光到达地球时的波长分布，其实从 300 到 2700 奈米都有，但一般的太阳能板如单晶矽电池只能去吸收 300 到 1100 奈米的太阳光波来去转化为电能，对于1200 奈米以上的波段则皆无法去转化，其所谓的「辐照度」就是指这些1200 奈米以上的波段，而这些波段我们都会统称为热能。
太阳能板的特性是只会吸收光但并不吸热，所以它并不能去取代到植物所具有的「吸热反应」功能，在依存模式里，能量仅只能在质量上去运动作功，不管是光（光子为玻色子，具有粒子性与波动性，因波粒二象性特性所以能传导）、电和热还是射线，都需要粒子作载子才能传送，所有能量在运动过程中若没有介质载体的话，能量就不会转移。而太阳散发出来的热能，是借由光子来移动传递，但在光电发电下，太阳光的光子被吸收走了，剩下的热能因为没有光子的传递无法离开地球，就只能在周边可依存的质量上去运动作功，也就是当地的大气层体系。
严重破坏生态系 热岛效应常态化
▲ 为了获得电力，人类在绿林植被地表上去铺设大量太阳能板。（图／路透）
人类为了获得电力，在绿林植被地表上去铺设大量太阳能板，不但会压搾了该地区植物族群的光合作用之吸收空间，也因为整体区域内植物的光合作用效能之降低，亦也导致了生态间所该运作的吸热反应效能也会跟着降低！而大自然的生态系统，无论是水域或陆域，都必须是倚赖着太阳光为终极能量来源的生态体系。人类设置地面及水面型光电设施，植物及原生物种就只能生存于光电板间的缝隙，因光合作用大幅减少，生态系会变成是以分解者为主的生态系，于是大量浮藻杂草丛生，容易滋生病媒蚊或病毒体传播，倘若选择在野外的湖泊水池上盖光电板，可知道这不仅会截断了水中生物生态系原有的能量来源，也排斥了该生物在食物链的生存空间。每个地方所能容纳的生物族群量（生态学称为承载量）都是有限的，减少了能量来源会导致某些基层生物族群减少，而依靠这些食物来源的物种将因食物不足而被剥夺生存权利，于是本土的生物因无法转移到其他地方，只能就这么消失了，譬如候鸟或水中生物。而这整体区域内植物的光合作用效能之降低数值？生态间所该运作的吸热反应效能降低数值？无形之中消失了的原生生物族群数值？恐怕以现在的AI是怎样算也算不出来！
▲ 倘若选择在野外的湖泊水池上盖光电板，这不仅会截断了水中生物生态系原有的能量来源，也排斥了该生物在食物链的生存空间。（图／记者沈继昌翻摄）
现在的各国政府为了倡导再生能源议题，不惜强制在各地去大量铺设光电板种电，并对该环境去任意砍伐树林，甚至还大面积地铺设光电板于湖川等水面上。但是太阳能板只会吸收光子但不吸热，所以会在大气层产生热废能问题，形成热岛效应及水气流循环异常，加速了极端气候的变迁，而这些行为都只会更增加了该地区对于多余的热能无法回收和地表上原本对阳光的折射率大大地降低！除了产生更多热量残留在大气层内无法散去而变成热废能的问题以外，原本属于植物及环境所该吸收的阳光，却被太阳能板所截取、吸收走了光能，而庞大的太阳热量还是每天每刻不断地进入地球生态圈之中，当这些溢出的太阳热量不能有效为植物、气候、环境去完整吸收下，其残留的热废能只会逐年累月的积累在当地的环境里，使该地的绿林生态开始产生了零碎化，让地面上的每一片土地都在发烧，并对当地气候形成了「热岛效应常态化」的现象。
什么是热岛效应？美国马里兰大学研究所（ University of Maryland ）指出，太阳能发电厂与附近周围的温度相比，太阳能发电厂的温度会比附近高出 3 至 4 度，这会引发热岛效应。而所谓的「热岛」，就是会阻碍锋面的形成，太阳能板产生的热传导被释放到周围的环境去，不但会对地区的降雨不利，也使周围的气候变得更极端！但试问 AI 的模型架构需要的应该是全面之完整资料，那目前的气候科技产业公司所拥有的专有资料，里面有包含了世界各地太阳能发电厂发电时所产生的温度数据吗？有全球所累积的热废能正如蝴蝶效应一样，在所有各地区的热岛现象一同累积作用下，对整个全球气候造成系统性上的推波助澜，更加速了这几年全球的暖化之相关数据吗？答案是没有！就因为人的私欲或利益问题，已使这热传导的不利议题完全被漠视了。
▲ 太阳能板产生的热传导被释放到周围的环境去，不但会对地区的降雨不利，也使周围的气候变得更极端。（示意图／《ETtoday新闻云》资料照）
人类花60年相信地动说 能源转型没有一甲子可等！
但是太阳能板非干净能源，是两面刃，它虽然吸收光子、提供了电能让人类使用，但却不吸热而使热能残存在大气层里，更加速了地球气候的暖化！ 虽然目前的科学家仅表示主要的暖化肇因是石化燃料所导致温室效应，间接导致地球的温度愈来愈高，但太阳能板直接的热废能对地球加温，其实还更甚于碳排放上在气候变迁上的重大影响！1543年哥白尼提出地动说理论时被斥为歪理邪说，所有的人宁愿相信太阳是绕着地球运转，这使当时的科技发展完全走错了方向，直到60年后人类才愿意相信地球是绕着太阳运转，人类理论才终于获得了修正。但地动说不会有暖化问题！现在，地球会愿意等我们60年去验证太阳能是不是干净能源吗？我也没有答案。
但这不是在苛责太阳能的发展，而是我们正在经历着光电产业的阵痛摸索期而已，这只是人类在科技成长的必经之路。只是这条路是朝着全民互利的未来进行式方向去持续前进？还是变相沦为各方财团去割地自肥的求财之路？政府自己要有自己的一把尺去好好拿捏。那对于我们所创造出的热废能议题，人类要怎么挽救呢？也还是那句老口号：多种树吧，至少它能吸热，还能防止土石流呢！
▲ 种树是爱地球的一大良方，不仅能吸热，还能防止土石流。（图／总统府提供）
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