【楊照選書】【洪廣冀／范玫芳專文導讀】【王寶貫／郭鴻基／陳恒安專業推薦】
科學史博物誌最高榮譽「輝瑞獎」二〇一九年得獎作品
【氣候科學研究，及時之作】【重構人類理解世界的尺度】
 

透過哈布斯堡王朝科學家之眼，我們將首度看見「某地的天氣變化與整個地球大氣流動之間相連結」的研究典範。本書將哈布斯堡王朝的氣候學與晚期奧地利帝國的政治和藝術實驗相聯繫，敘說一段在全球化早期，人們透過充滿創意、富含帝國特色與時代精神的研究方法，探究摸索大氣科學的深奧歷史。

§﹍帝國、氣候研究與「科學人」﹍§

作者從十九世紀中歐與東歐帝國的實踐過程，追溯現代大氣科學的歷史。她認為現代的大氣科學，可以追溯興起於以「國」為氣候研究尺度的哈布斯堡王朝，這個領土幅員廣大、地形差異甚廣，而且包括多民族語多語言，是一個同時結合中世紀王國與現代法治的綜合政體。而奧匈帝國的氣候學研究起源於一個系統，這個系統的單一框架必須容納各式差異，包括不同的環境類型、科學方法論、制度實踐和分析規模等。這恰好與帝國政治目標相吻合，亦即將「原先住民之地」納入「帝國空間」，卻不縮小或抹糊其差異。這種背景下產生的多元政經氣候觀，因為多尺度、多學科與多因果，而比世界其他地區更為複雜。這樣的時空背景之下，「政治」必然占據要角，但「科學」與研究行動者又發展出其獨特路徑。

§﹍現代氣候科學的歷史，即是「尺度」的歷史﹍§　

今日，預測人類活動對氣候的影響，可能取決於從最小的分子、大到整個地球的星球範圍，必須研究在這之間不同維度現象的相互作用。本書證明這種多尺度、多因果的預測框架，早在現代電腦與衛星科技出現即已相當成熟。書中具體而微地展現當時的帝國—王國科學家們如何選擇、游移於丈量世界的不同框架。而這也對我們要用什麼樣的尺度概念與角度來思考現今人類面臨的氣候危機與應對方案，提供了重要的批判性歷史觀點。如同書中強調，任何人類的集體行動都取決於我們管理所謂的「規模擴張的情感工作」，即理解和應對氣候變化所產生的內在反應。尺度的縮放調整必然導致情感的重新校準，如果我們能夠展現哈布斯堡氣候學家的獨創性，我們或許也就掌握改變現狀的機會。

§﹍「他們」是誰﹍§
書中登場人物眾多，包括：氣候學家朱利葉斯．漢恩（Julius Hann）探索了風、降雨和平均溫度之間的關係；氣候學家亞歷山大．蘇潘（Alexander Supan）建立了全球氣候區分類系統；安東·克納（Anton Kerner）發現了植物的地理分布，有助於確定氣候歷史；而威廉·施密特（Wilhelm Schmidt）和費利克斯．埃克斯納（Felix Exner）是最早進行大氣環流及其地形變化的實驗模擬的人……

【本書特色】

１、橫跨不同學術領域的成熟之作：揉合帝國政治治理、科學典範創新，並且把「科學人」拉回放置在研究歷史核心
廣大帝國的治理疆域ｘ開創氣候研究的新尺度ｘ帝國的先驅科學家＝醞釀創新的風暴

２、提出獨特的研究概念——「尺度」
我們的生活本來就不停擺盪在大尺度與小尺度之間，像是個人如何影響整個社會？世界的變化，又會在哪些看似最無關的地方產生影響？
然而在不斷探問「何為大？何謂小？」的過程中，不僅能重新思索科學研究的方法論問題，也更根本性地挑戰「尺度」概念，反轉、顛覆我們的平日思維。

３、研究材料多元豐富
作者本人有著深厚的物理學背景，另外也直接大量使用德語、中東歐語系的當地文獻紀錄，更取得多位書中主角（科學家們）的實際日記、手稿、通信等第一手珍貴資料，不僅構築起當時奧匈帝國氣候／科學研究的架構全覽，更讓多位當時科學家的身影，血肉立體鮮活了起來！

４、別具特色的「帝國史」
從科學研究、科學家的視角，了解奧匈帝國運作的象徵性憑藉、日常運行組織與背後政治經濟邏輯。

５、具當代政治行動意涵
當今面臨全球氣候變遷嚴峻挑戰，十九世紀奧匈帝國的科學研究方法與架構，能為我們帶來什麼樣的政治啟發？

【從哈布斯堡王朝氣候史，一窺人類預測天氣、試圖掌握地球氣候的歷史】

名人推薦

【專文導讀】

范玫芳｜陽明交大科技與社會研究所特聘教授／英國蘭開斯特大學環境變遷與政策博士
洪廣冀｜臺灣大學地理環境資源學系副教授

【專業推薦】

陳恒安｜ 成功大學歷史學系副教授
郭鴻基｜ 臺灣大學大氣科學系教授 
王寶貫｜ 中央研究院院士

【國外讚譽】

本書對奧匈帝國科學界進行詳細研究，研究其對全球氣候學的重大貢獻……作者為現代氣候學的起源及其與現代氣候學之間的持續聯繫，提供了極好的、經過充分研究的論據。強烈推薦。
──《紐約時報》

歷史學家傾向於解釋科學植根於特定的時間和地點。作者明確地證明了這一點。氣候學是在政治和政策的背景下誕生的，發展過程中從未遠離這項事實。
──《自然雜誌》（Nature）

作者在迷人的新書中展示了在19世紀，動力氣候學領域已經發展出解決多尺度問題的方法。
──《時代文學增刊》

不僅應該被科學史學家廣泛地閱讀，而且應該被所有關注我們該如何看待人類世氣候及其變化的人看見。
──《科學》

 

作者

黛博拉．柯恩Deborah R. Coen

耶魯大學自然史教授，先前曾於哥倫比亞大學任教。是現代物理和環境史專家，中歐智識和文化歷史專家，研究關懷在科學知識如何被生產，以及科學家如何與不確定性（uncertainty）共存。著有《地震觀察家》（The Earthquake Observers: Disaster Science from Lisbon to Richter, 2013）與《維也納的動盪時代》（Vienna in the Age of Uncertainty: Science, Liberalism, and Private Life,2007），均獲得科學史與中歐研究等相關著作獎項。近期得到Mellon New Directions Fellowship資助，研究聚焦在氣候變遷的物理學與社會科學研究。

譯者簡介

翁尚均

法國巴黎第四大學博士畢業，公務人員高等考試及格，文化行政職系公務人員正式退休，現專事英、法文中譯工作。

目錄

Courant 書系總序　楊照

推薦序（一）　令世人驚嘆的氣候治理遺產／范玫芳（陽明交大科技與社會研究所特聘教授／英國蘭開斯特大學環境變遷與政策博士）
推薦序（二）　情動的氣候／洪廣冀（臺灣大學地理環境資源學系）

導論 氣候與帝國

第一部分　 多樣中求一統
第一章　哈布斯堡王朝與自然收藏品
第二章　奧地利的理念
第三章　帝國—王國科學家
第四章　雙重任務

第二部分　帝國尺度
第五章　帝國面貌
第六章　氣候書寫的發明
第七章　地方差異之威力
第八章　全球範圍的擾動

第三部分　尺度縮放
第九章　森林氣候的問題
第十章　植物檔案
第十一章　慾望風景

結論　 帝國之後

致謝
注釋
參考書目
圖片版權說明
名詞對照表

試閱

【 節選自〈導論　氣候與帝國〉 】

一八六九年，年方三十的朱利葉斯．漢恩（Julius Hann），看似擁有前程似錦的學術事業。他擁有維也納大學的兩個物理學學位，而且三年前，漢恩由於解釋了一陣神祕風的成因而蜚聲國際。阿爾卑斯山的北坡吹起乾燥溫暖的焚風（Foehn），與住在落磯山脈東麓的人所稱的「欽諾克風」（chinook）差不多。在阿爾卑斯山地區，焚風最常在寒冷的月份吹起，產生異常的暖和氣溫，並且據稱會導致人體包括從心臟病到癲癇發作的各種不適。在漢恩所處的年代，焚風因其溫暖和乾燥的特性而被推定源自撒哈拉沙漠。當時的人確實常將當地氣候對健康的影響歸咎於盛行氣流（prevailing air current），而且這種氣流的特性也被認為由其起源地所決定。相較之下，漢恩發表於一八六六年的《論焚風之起源》（On the Origin of Föhn）則將範圍縮小，解釋焚風乃是當地因素所導致的結果。漢恩手裡拿著筆記本，足跡深入阿爾卑斯山區，耗費多年時間觀察雲層動向，並推論出風的類型。他先前曾在大學裡學習熱力學這門新科學，那是探討熱和運動的物理學。他因具備基礎知識，所以才能理解焚風成因：阿爾卑斯山當地的風上升時失去水分，在北坡下降時會提高溫度。由此產生的風即會讓人感到又熱又乾，那不是因為風來自非洲沙漠，而是由於大氣的物理特性以及熱與運動之間的關係所造成。

這是國際研究計畫史上的一個關鍵點，我將其稱為動力氣候學（dynamic climatology）的誕生時刻：將物理學上結合熱和流體運動的學問，實際應用於解釋過去和現在地球表面上的氣候條件。動力氣候學在「人類世」（anthropocene）的歷史中特別值得一提，因為它確認並開始概念化從人類到行星、從時間到空間這些跨向度互動的問題。

自哈布斯堡王朝在維也納統治以來，動力氣候學在奧地利蓬勃發展。就像我們接下來會讀到，這是一門在現代化的陣痛中，為了滿足這個多元化帝國需求所出現的科學，漢恩也因為對國家付出的貢獻而獲得豐厚的回報。他即將獲得帝國─王國（kaiserlich-königlich，簡稱k.k.）科學家頭銜的殊榮，也就是說，他是整個哈布斯堡君主制疆域內的專家。在十九世紀，該疆域覆蓋將近七十萬平方公里的中歐、東歐和南歐地區，面積幾乎是今天德國的兩倍。他已經開始統整從整片帝國領土收集來的數據，打造一個有關大氣運作情況的大陸級視野。

那麼，為何漢恩在他三十一歲那年夏季，突然會因自我懷疑而感到困惑呢？ 根據他在私人日記裡所吐露的心聲，我們知道他覺得自己在維也納「前途未卜」。他因思念位於高山中的家鄉感到痛苦（那片高山也就是將他推上成功之路的阿爾卑斯山），渴望在山林中找回「平靜」和「慈愛」，「如同年少時代一般」。他處於猶豫放棄科學事業的邊緣，考慮回到自己昔日接受教育的修道院過隱居生活。

套句地理學家段義孚的話， 進入現代（modern）， 就是體驗「宇宙」（cosmos）和「發源地」（hearth）之間那相互衝突的扯動：一邊是嚮往超越已知邊界的渴望，另一邊是冀求熟悉事物的穩定性。這本書旨在探索這種緊張關係對於氣候學的影響─這是一門產生於十九世紀的全球性科學。本書主張，現代對理解氣候的基本要素，皆是為了處理橫跨時空的向度所興起，當時的哈布斯堡王朝由多民族組成，是一個中世紀王國與現代法律的拼裝體（bricolage），因此那些新的思考方式都是政治上的當務之急。

直到二十世紀，有關全球大氣環流（global circulation of the atmosphere）的理論都忽略了與主要熱帶氣旋相比規模較小且存在時間較短的運動。以漢恩為主的科學家群體，他們連接起這道鴻溝，為我們呈現了小尺度和大尺度之間相互作用的樣貌，直至今日仍是我們建立氣候模型的要件。可以說，現代氣候學的現代性特質，乃是具有整合完全不同現象尺度的能力。這就需要發展適用於每種尺度的方法。例如，衛星在監測颶風發展動態的工作上是理想之選，但是在監測攸關幼苗生長之溫度和濕度的微小波動上就幾乎沒有用武之地。此外，不同尺度的大氣現象其實無法彼此獨立發展。不知從何處生成的、吹動你書頁的微風可能間接影響到在海岸外醞釀的一場風暴。當太陽的能量使赤道上的空氣變暖並且導致它的上升，驅動了半球等級的氣流攪動，然後這擾動又產生較小的渦流（eddies），最終這些渦流又產生較小的旋風（whirls）。這些跨尺度的能量交換甚至物質交換，乃是導致全球暖化現象變得如此普遍又難以預測的原因。今天科學家所面臨之數一數二的大挑戰，便是為如下這個小尺度的過程建立模型：水氣依附大氣的懸浮微粒而凝結，然後開始形成雲（相對於雲對全球輻射能平衡的大尺度影響，此一尺度算是很小）。比方，如想預測從現在算起一個世紀以後的地球平均溫度，科學家就不能忽略那些以更快速度與更小尺度開展的過程（例如雲團形成）。他們透過所謂的「尺度分析」（scale analysis）方式來解決這個問題，也就是說，他們估算對於眼前的研究目的而言，哪些是饒富意義的重要現象，並對此加以研究，以便求出合理的近似值（approximation）。動力氣候學的歷史，就是一部以多尺度（multiscalar）與多成因（multicausal）的方式與世界互動的故事。

回想二○○一年在我為撰寫此書而開始進行研究時，氣候科學領域的情況與二○一七年的今天截然不同。那時有關氣候模型的研究議題，幾乎完全是針對溫室氣體濃度增加對全球所造成的影響。由於大多數模型的時空解析度（spatial and temporal resolution）太低，以致無法對規劃中期目標的各界提供有用的預測。此外，大多數的模型也沒有考慮區域規模的動力機制。直到最近，建立模型的科學社群才開始關注區域性影響的問題。與此同時，有關國際氣候變化的協議陷入了僵局，這證明大家更需要在地方與區域的層級採取行動，以便在這些空間尺度上進行可靠的預測。回顧二○○○年代初期，從事區域影響力建模工作的只有寥寥幾個研究團體，而CLEAR（Climate and Environment in the Alpine Region〔阿爾卑斯山地區的氣候與環境〕之首字母縮寫）便是其中之一。該團體強調在本地視角和全球視角之間切換（或稱「降尺度」〔downscaling〕）的重要性。這個以瑞士為根據地的團體指出，阿爾卑斯山正是小尺度氣候分析助益於全球建模的典範地區。這個在二十世紀即具先見之明的計畫使我感到驚訝，因為它呼應了哈布斯堡氣候學的內容。

哈布斯堡年代的科學家尚無數位計算機可用，然而他們還是可以利用創新的方法進行偵測、建模與呈現大氣環流。這些方法包括將植物變成測量儀器、將大氣波（atmospheric waves）的模型設想成類似河床，並發明出新的書寫文類與製圖學類別。儘管讀者可能從未聽過他們的名字，但他們的獨創性在其年代已廣受稱道。漢恩曾被提名為一九一○年諾貝爾獎候選人，他的一位美國同僚曾表示，漢恩的作品勝過其他人寫的書，可比「吉薩的金字塔群聳立在尼羅河谷那樣。」據其他人的觀察，漢恩及其同事的研究是「兼容並蓄的」（eclectic）。相較於今天大多數氣候科學家專精於單一尺度進行研究的原則，「〔奧地利科學家〕所關注的現象範圍涵蓋從全球環流到亂流邊界層（boundary layer turbulence）等跨時空的尺度」，從行星尺度到農業以及人體健康的面向。確實，這些科學家推出一種新穎的概念工具，用來追蹤從半球範圍降至分子運動的能量移轉。而且，他們也找到創新的方法，令科學界以外的大眾印象深刻。這種思考局部氣流與半球環流之間關係的新方法，也為哈布斯堡王朝那「跨民族相互依存」（transnationalinterdependence）的想法注入了嶄新活力。

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