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2017-03-22 這才是地球的樣貌:波士頓學校引進新地圖,呈現陸地的真面目 ...

地理

(中央社)美國波士頓公立學校本週引進新的標準世界地圖,有些學生看見新舊地圖的差異,驚訝得合不攏嘴。一瞬間,他們的世界觀就此改變。

英國「衛報」(Guardian)報導,在新的地圖中,美國變小、歐洲也縮水、非洲和南美洲變得較狹長,但面積比往常大得多。

在這個「假新聞」和「另類事實」充斥的年代,波士頓市政當局對新地圖將比傳統地圖更能反映地理真相充滿信心,也希望能為全美甚至世界各國學校豎立典範。

近500年來,無所不在的世界地圖一直以麥卡托投影法呈現。

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「麥卡托投影法」,優點是地圖的方向、陸地的形狀可以精準呈現,但缺點是高緯度地區會被等比放大。|Photo Credit:Strebe@Wiki CC BY SA 3.0

法蘭德斯出身的著名地圖學家麥卡托(Gerardus Mercator)1569年繪製出這張地圖,他在上頭畫出直線,主要是為了協助人們沿著殖民貿易路線航行,因而誇大了北半球面積,使得北美和歐洲面積比南美洲和非洲大,並將西歐放置於地圖中央。

「麥卡托投影法」影響了各洲和各國地理位置呈現。舉例來說,南美洲在地圖上看起來和歐洲差不多大,但事實上,南美洲面積是歐洲的近兩倍大,而在地圖上看起來與非洲幾乎一樣大的格陵蘭,實際面積約為非洲的1/14,阿拉斯加看起來也比墨西哥大,德國在地圖中心位置而非北方,是因為麥卡托改變了赤道的位置。

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「羅賓森投影法」,優點是盡量在視覺上彌補圓形地圖的變形問題,但缺點就是兩極附近的比例被嚴重放大。|Photo Credit:Strebe@Wiki @CC BY SA 3.0
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「等角投影法」是目前最常見的地圖,但是這個投影法的方向、面積完全變形,尤其兩極的面積被嚴重放大、拉長,僅有美觀的功能。|Photo Credit:Strebe@Wiki CC BY SA 3.0

波士頓公立學校幾天前開始,引進較鮮為人知的「高爾—彼德斯投影法」,使得美國、英國和歐洲其他地區在地圖上的面積瞬間縮水。教師把新舊兩幅地圖擺在一起,讓學生作比較。

歷史社會科主任史考特(Natacha Scott)說:「看著學生們的反應相當有趣,他們驚呼『哇!』、『不會吧,這是真的嗎?你們看非洲,它變大了』。」

她還說:「有些學生的反應相當逗趣,但看著他們質疑自認為已知的事情,非常有趣。」

「高爾—彼德斯投影法」的出現,是1855年由蘇格蘭牧師高爾(James Gall)在英國科學會的會議上發表。

不過這個發現,一直到1885年才由《蘇格蘭地理雜誌》(Scottish Geographical Magazine)公開刊登。

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「高爾—彼德斯投影法」,特色是地圖面積較為準確,但無法兼顧形狀的視覺美觀。|Photo Credit:Strebe@Wiki CC BY SA 3.0

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2017-01-20 2016年史上最熱,高溫紀錄連續3年刷新

地理 2017年1月19日

科學家稱,全球氣溫持續上升,2016年因此成為有歷史紀錄以來最熱的一年,並且連續三年打破紀錄。在史上最熱的17年中,有16年都出現於2000年之後。

歷史紀錄中,2016年頭幾個月的氣溫,如二、三月,比其他月份更為反常。據科學家預計,2017年的前幾個月會繼續出現反常的溫暖水平,但由於厄爾尼諾天氣模式在下降,2017年不太可能會呈現出2016年的水平。

自19世紀有記載以來,地球上的氣溫就一直在上升,20世紀80年代開始,變暖現象開始加劇。

賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)氣候科學家邁克爾·E·曼恩(Michael E. Mann)表示,人類活動引起的氣候變化,使2000年以來出現連續三年最熱紀錄的機率多了至少160倍。

曼恩的研究顯示,如果不存在人類活動引起的氣候變化,2016年出現升溫現象的機率將小於百萬分之一。

「可以說有75%的變暖都是人類活動引起的,」曼恩說。

2016年,是首次出現連續第三年打破最熱紀錄的一年。

太平洋的厄爾尼諾天氣模式導致2015年的最後幾個月,以及2016年前半年升溫速度增快。

科學家們正在努力搞清楚氣候變化是否也在加劇聖嬰現象。

科學家預測,變暖將繼續打破紀錄。

全球氣溫歷史紀錄由兩個美國政府機構編製:美國國家航空航天局(NASA)和美國國家海洋與大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)。英國和日本的氣象廳也在編製可靠的全球氣溫數據。

就2016年來說,由於NASA在南極洲的數據收集活動和對北極圈數據更為成熟的分析方式,較為準確的紀錄可能來自於這一機構。不斷上升的氣溫嚴重影響著極地地區,上述二者的組合使NASA在該地區的數據較為可靠。2016年,全球海冰範圍達到了歷史低點。

「隨著全球暖化不斷持續,我們預計未來將繼續出現打破最熱紀錄的情況」,曼恩說。

本文根據《紐約時報》記者JUGAL K. PATEL英文報導編譯。

2017-01-20 從地圖看臺灣

地理 2016-08-13 國家地理雜誌

無所不在的地圖

你會看地圖嗎?你有使用地圖的習慣嗎?受惠於資訊科技和網路的發展,一般智慧型手機普遍提供地圖和導航的功能。透過Google Map或Google Earth,你可以看到地表上的各種自然現象和人為設施的位置,包括:地形、河川、道路、聚落、機關、學校、公園、綠地…等。這種地圖有如一個地方的縮影,其所呈現的景象正如從空中鳥瞰地面所見,一個個具體的地物被縮小後放置到地圖中,並且以點、線、面等符號來顯示其具體位置。因為它所記錄的資訊非常詳細廣泛,不限於特定用途,因此被稱為普通地圖(如下圖)。

圖1:Google Map所提供的普通地圖

 

主題地圖興起

相對於普通地圖用以記錄各種自然現象或人為設施的具體位置,另一種地圖稱為主題地圖。主題地圖主要用來表現一個大範圍中,某個特定現象的空間分布型態,例如:人口、健康、財富、教育乃至環境品質等,主題地圖可以顯示不同地區之間的各種差異,進而協助我們去探索造成這些差異的可能原因。主題地圖所呈現的現象並不侷限於我們肉眼可見的具體事物,只要是我們關心的現象都可以透過地圖來呈現,因此其資訊內容和表現方式更加多元。

接下來我們以四張臺灣的主題地圖為例,來介紹主題地圖的功能與應用。

  1. 生在何方?臺大學生來源

能進入臺灣大學就讀,應該是大多數臺灣學生夢寐以求的目標。然而,到底臺灣大學的學生來自於那裡?全國各地的學生進入臺灣大學的機會是否相同?為了回答這個問題,我們透過地圖來展示全臺灣各鄉鎮級行政區的18歲年輕人就讀臺灣大學的比例。這張地圖所使用的資料是利用臺灣大學大一新生的住址資料,抽取其所居住的鄉鎮市區之所在,進而統計出臺灣各鄉鎮市區臺大大一新生的人數,再利用內政部的人口資料計算出各鄉鎮18歲人口考取臺大的比例。如這一張圖所顯示,臺北市的大安、中正等幾個行政區是臺大學生比例最高的地圖。臺北市大安區的臺大學生比例居全臺之冠,每百名學齡人口有7.5名臺大人。至於大部分的偏鄉,臺大學生比例不到0.5%。單純就這一張圖所顯示的資訊,臺灣各地高中生可以考上臺大的機會顯然非常不一樣。造成這種現象的原因是什麼?如何讓各地學生就讀臺大的機會可以比較接近?這張地圖引發我們對於這個現象的注意,進而吸引更多人來關心這個問題。

G06_台大學生來源

2. 漫漫薄紗

近年來,有關 PM2.5的濃度引起國人注意,報章雜誌也經常報導相關訊息。到底我們生活周遭的空氣品質如何?臺灣各地的空氣品質是否有地區差異?為了掌握空氣品質,環保署在臺灣各地共設置數十個空氣品質監測站,並且每小時公布一次空氣品質報告。這份監測內容包括:二氧化碳、一氧化氮、臭氧等不同氣體的濃度,也包括懸浮微粒的數量。

H01_漫漫薄紗 (1274x1600)

利用環保署統計公布的各月份空氣懸浮微粒資料,我們繪製一年12個月有關懸浮微粒的空氣品質地圖。在這12張地圖上,綠色代表懸浮微粒濃度較低,越紅的深色則代表懸浮微例濃度高。如圖所顯示,全臺灣一年四季的空氣品質,以夏季最好,冬季的空氣品質則較差;就區域之間進行比較,東部是全臺灣空氣品質最好的地方,北部次之,南部的空氣品質則是全臺最不理想的所在。這樣的現象,和風向及降雨等氣候因素有關,也和土地利用(如工廠和發電廠位置)有關。隨時隨地注意空氣品質,讓我們可以更貼切地保護自己。

3. 纏足婦女

清朝治理下的臺灣,婦女曾有纏足的作法,然而這種作法又因為各地的習俗和生活需要而有所不同。1895年日本人進駐臺灣之後,曾經遭遇許多反抗並引發衝突,為了有效治理臺灣,日本總督府於1901年成立「臨時臺灣舊慣調查會」,針對臺灣的社會、經濟、風俗等進行廣泛調查。這些資料詳盡記錄各個村里層級的人口數量、族群背景和生活習慣,其中的調查項目包括婦女纏足人數。透過地理資訊的處理分析,我們繪製纏足婦女分布圖。這張地圖顯示,臺灣平地部分不分城市和鄉村,都有一定比例的纏足婦女,北部都會區的纏足婦女比例較高。然而,桃竹苗地區的丘陵和山區等客家族群聚集地區,婦女幾乎不纏足,至於其沿海的閩南族群聚居地,婦女則有高比例的纏足。這張地圖不只讓我們看到族群分布的差異,也顯示不同族群的習俗差異。

D05_女性纏足

4. 雷霆萬鈞

雷霆萬鈞的威力,具有強大的震撼效果。到底全臺各地,哪些地方的打雷密度最高?根據臺灣電力公司地偵測資料,2013年全臺落雷次數達43961次。利用這些資料,我們繪製了全臺灣打雷密度分布圖。如圖表所示,臺灣的落雷以夏季最多,臺灣南部山區的密度則高於全臺,而屏東長治鄉一帶是落雷最密集之處。這樣的分布和落雷的形成有密切關係。

落雷來自於空氣的急遽對流。當地表地濕暖空氣快速抬升,而上層的冷空氣下沉,強烈的對流提供落雷產生的條件。臺灣夏季盛行西南風,潮濕的西南氣流遇到山區被迫抬升,就容易產生雷雨,屏東長治鄉三面臨山,溫暖的西南季風灌入撞上中央山脈,進而引發雷雨,也難怪成為臺灣最愛打雷的地方。這張地圖,提供我們瞭解地形、氣候與環境的關係。

雷霆萬鈞_月曆

結語

相較於普通地圖已經有數千年的歷史,主題地圖是這一、二百年來才逐漸普及。透過智慧型手機或平版電腦上的普通地圖,我們可以神遊世界各地、鳥瞰當地風光;透過主題地圖,我們則可以看到許多我們肉眼所難以察覺、想像不到的現象。普通地圖的繪製需要大量的資源和人力,通常是由專責單位來負責繪製。主題地圖的繪製相對非常容易,只要具備基本的軟體和繪圖能力,每個人都可以上手繪製自己的主題地圖。隨著資訊工具的普及,各個政府機構和研究單位所收集的統計資料快速累積中,透過主題地圖我們可以將這大量的資料轉化成圖像,便於我們觀察不同地區的差異。當你在手機上查詢檢索普圖地圖時,別忘了也有大量的主題地圖等著我們去瀏覽,更有大量的資料等著我們使用主題地圖來呈現。

撰文、圖片:賴進貴(臺灣大學地理環境資源學系教授)


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