《沙丘》是弗蘭克·赫伯特創(chuàng)作的一部史詩科幻小說，已被改編成同名電影上映小說的故事發(fā)生在遙遠(yuǎn)的未來，在一個沙漠星球阿拉基斯赫伯特精心制作了一個詳細(xì)的世界，它是如此的真實(shí)，以至于乍一看，我們可以想象自己在沙漠中

但是，如果這樣的世界真的存在，它的真實(shí)情況會像小說和電影里表現(xiàn)的那樣嗎。

我們是專門研究氣候模型的科學(xué)家為了回答以上問題，我們用氣候模型模擬了沙漠星球埃拉科斯我們想知道小說中描繪的世界的物理和環(huán)境是否與真實(shí)的氣候模型相悖

在氣候檔案網(wǎng)站中，這是一個3D球，可以自由旋轉(zhuǎn)和拖動在左側(cè)菜單中，您可以選擇不同的顯示圖層，如云，溫度，降水，風(fēng)等

做完這個模型，我們欣喜地發(fā)現(xiàn)，赫伯特在書中設(shè)想的環(huán)境，其實(shí)很大程度上符合預(yù)期雖然這是一部科幻小說，但我們觀眾和讀者偶爾需要為我們的疑惑按下暫停鍵:人類可以在這個沙漠星球的大部分地區(qū)生存，但會有些困難除此之外，我們還在埃拉科斯發(fā)現(xiàn)了一些有趣的事情

如何建立一個幻想世界。

如何建立一個沙漠星球的氣候模型現(xiàn)在我們有了一些常用于預(yù)測地球上天氣氣候的氣候模型，就從這里開始吧在使用這些不同類型的模型之前，我們必須首先輸入從山脈方向到太陽輻射強(qiáng)度到大氣成分組成的所有數(shù)據(jù)然后，這個模型可以開始模擬氣候，并告訴你這個星球上的天氣可能會是什么樣子

首先，雖然這是科幻，但我們先假設(shè)沙漠星球埃拉科斯影響天氣氣候的基本物理規(guī)律和地球上的一樣當(dāng)然，如果我們的模型呈現(xiàn)出一些奇怪，詭異的東西，也可能說明物理定律和地球在伊拉戈斯并不一樣，或者說弗蘭克·赫伯特對伊拉戈斯的幻想只是一種幻想

然后，我們需要根據(jù)小說中找到的所有詳細(xì)信息和附帶的沙丘百科全書，設(shè)置關(guān)于伊拉科斯的氣候模型的具體參數(shù)，包括行星的地形和軌道埃爾科斯的軌道基本上是圓形的，類似于今天的地球星球軌道的形狀也能顯著影響星球上的氣候——《權(quán)力的游戲》中的冬天之所以漫長而不規(guī)律，所謂的冬天將至，可能就是復(fù)雜的星球軌道造成的

最后，我們要告訴模型埃拉科斯的大氣層是由什么組成的雖然伊拉科斯的二氧化碳含量略少于地球，但其大部分成分與當(dāng)今地球上的大氣成分非常相似最大的區(qū)別是臭氧濃度:在地球上，近地表大氣中的臭氧濃度很低，只有0.00001%左右，但是在Urakos上，這個數(shù)字是0.5%

大氣臭氧的比例在氣候模型中非常重要因?yàn)榇髿庵谐煞值谋壤龑?shí)際上是動態(tài)的，如果以20年為評價(jià)時間段，臭氧的全球變暖潛力比二氧化碳高65倍左右

將所有必要的數(shù)據(jù)輸入模型后，接下來我們要做的就是坐下來靜靜地等待，因?yàn)檫\(yùn)行這樣一個復(fù)雜的模型通常需要三周以上的時間我們需要一臺巨大的超級計(jì)算機(jī)來處理日夜模擬埃拉戈斯所需的復(fù)雜計(jì)算

最終，我們的發(fā)現(xiàn)也值得如此漫長的等待。

其實(shí)這合理嗎。

在小說和電影中，伊拉科斯是一個有著無情烈日和荒涼沙質(zhì)荒原的星球，是一個需要日出預(yù)警的星球但當(dāng)你接近埃拉科斯上的極地城市阿拉肯和卡塔格時，氣候變得宜人

真的是這樣嗎。

氣候模型告訴我們一個不同的故事在我們的埃拉科斯氣候模型中，熱帶埃拉科斯最熱的月份氣溫在45℃左右，最冷的月份也不會低于15℃這和地球上的情況相差不遠(yuǎn)在這個沙漠星球上，極端溫度在中緯度和極地地區(qū)更常見在極地地區(qū)，夏季沙漠中的最高溫度可能高達(dá)70℃，那里的冬季也很極端，中緯度地區(qū)的溫度低至—40℃，極地地區(qū)則為—75℃

在書中，埃拉科斯從不下雨但是，我們的模型顯示，埃拉科斯上實(shí)際上會有一些降水過程，盡管數(shù)量非常少這些降水分布僅限于夏秋季高緯度地區(qū)的山地和高原在熱帶和極地地區(qū)，可能會有一些或多或少隨季節(jié)變化的云，但沒有雨

雖然熱，但宜居。

人類能在這樣的沙漠星球上生存嗎。

首先，我們必須假設(shè)小說和電影中的費(fèi)格曼種族與當(dāng)今人類的耐熱能力相似如果是這樣的話，科學(xué)的結(jié)果與書籍和電影中描繪的情節(jié)相反，熱帶地區(qū)似乎是埃拉科斯最適合居住的地方

因?yàn)闊釒У貐^(qū)的空氣濕度很低，這里的空氣溫度雖然很高，但永遠(yuǎn)達(dá)不到人類可以生存的絕熱飽和溫度上限——一個把溫度和濕度結(jié)合起來衡量宜居性的標(biāo)準(zhǔn)一般來說，濕球溫度是當(dāng)前環(huán)境僅通過蒸發(fā)水分就能達(dá)到的最低溫度當(dāng)環(huán)境溫度高，濕度大時，人體無法通過蒸發(fā)汗液來排出熱量

事實(shí)上，烏拉科斯大多數(shù)人居住的中緯度地區(qū)是最危險(xiǎn)的地區(qū)在低地，月平均氣溫通常在50—60℃以上，日最高氣溫甚至高于此顯然，如此高的溫度對人類是致命的

在電影中，每個在烏拉科斯居民區(qū)外活動的人都必須穿上蒸餾服這種服裝可以冷卻人體，使穿著者保持涼爽，回收身體水分，并從出汗，排尿和呼吸過程中提供飲用水在書中，沒有降水，沒有江河湖海，甚至連大氣中可以循環(huán)利用的水分都很少，所以蒸餾衣很重要

在冬天，這個沙漠星球在熱帶以外的其他地區(qū)會變得非常寒冷雖然有辦法熬過炎熱的天氣，但是如果沒有相應(yīng)的技術(shù)，冬天的低溫會讓這個地方不再宜居像阿拉肯和迦太基這樣的非赤道地區(qū)的城市將同時受到熱和冷的挑戰(zhàn)，這幾乎可以被視為地球上西伯利亞某些地區(qū)氣候的更極端版本有令人不適的炎熱夏季和嚴(yán)寒冬季

雖然我們在《沙丘》中提到了很多不合理的地方，但我們應(yīng)該記得赫伯特早在1965年就寫了第一部小說《沙丘》兩年后，諾貝爾獎獲得者舒朗·庫努庫發(fā)表了他對第一個氣候模型的開創(chuàng)性研究那時的赫伯特沒有現(xiàn)代超級計(jì)算機(jī)那澎湃的計(jì)算能力，就連現(xiàn)在常見的個人電腦也沒有

由此看來，他所創(chuàng)造的沙漠世界，在六十年后的今天，確實(shí)是獨(dú)一無二的。

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