你聽過「數位孿生」（Digital Twin，又稱數位雙生或數位分身）這概念嗎？
它是一種透過資料數位化、人工智慧、機器學習等科技，建立一個以3D模擬的數位虛擬分身技術。這個被創造出來、近乎實體狀態的「雙胞胎」，可根據實體空間所回饋的資訊，即時在數位世界裡展現原本真實物體的變化狀況。
這與氣候變遷有何關係？事實上，近年來，數位孿生開始被運用在氣候減緩和調適行動上，這次COP27埃及氣候會議就有不少發表。
創造另一個地球！連海洋系統也可以仿造
首先，歐盟已將部分「綠色新政」 的預算，投入於簡稱「DestinE」（全名為Destination Earth）的計畫上，嘗試用數位孿生技術創造出一個一模一樣的虛擬地球系統，有了這個數位分身，便能實際觀察受到氣候變遷影響的區域、自然災害演變、城市空間的變化等，甚至進一步讓數位分身做出對未來的預測。
「DestinE目的是想探究自然現象與人類活動之間的相互作用」，計畫主導人之一的Nicolaus Hanowski說明。與當前流行的空間模擬技術相比，數位孿生不僅能在數位系統中一比一地原貌呈現地球，更重要的是，還可以觀察人類的一舉一動，將如何「即時」地影響環境和生態。
除了分析地球物理層面的諸多資料，數位孿生要成功運作的關鍵更在於，真實世界中每分每秒的人為活動或地球變化資料，有沒有被即時導入？
不只地球，COP27上也有研究者建議為海洋系統建立數位分身。因為相較於陸地生態，全球在海洋研究跟觀測上的投入少得可憐，對於海洋生態受氣候衝擊的程度與變化，更無法了解和掌握。
基爾亥姆霍茲海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel）的Martin Visbeck教授認為，數位孿生可以幫大家看清楚海洋的真實面貌，還有人類行為如何為其帶來變化。英國國家海洋中心（National Oceanography Center）的John Siddorn博士，更提出一個海洋保護區的分身案例，透過海床照片去監測區域內的生物多樣性，可有效辨識生物社群和物種變化，然後預測氣候變遷對保護區的影響程度。
數位技術無所不能，還能模擬珊瑚產卵
更有趣的是，連珊瑚產卵、受精的孕育情況，都能透過數位孿生加以呈現。
由美國科學家Anne Cohen發起的「Digital Reefs」計畫，便用既有數據和圖像分析技術，嘗試預測珊瑚產卵和受精的範圍，這套技術目前已經被用於馬紹爾群島一處海洋保護區，其他像是珊瑚變化的觀測也在測試中。
Anne Cohen回想啟動計畫前，曾諮詢過許多海洋學者，問大家希望看到怎樣的研究成果。沒想到，這群每天與大量資料跟數據搏鬥的科學家們竟反映：「想看到一部動畫」。數位孿生的技術強項，的確滿符合這群科學家的期待，有機會讓人看到活生生、即時變化的地球生態和氣候變化。
回顧這幾年發展，國際氣候科學社群確實越來越重視圖像化的敘事方式，提高氣候傳播素材的感染力。而數位孿生不但具備互動性和真實感，而且老少咸宜，人人皆可使用及回饋資料。或許再過幾年，這項技術將成為氣候研究的主流工具之一，成為緩解氣候變遷的另類武器。
參考資料
- EU Commission，Destination Earth
- Digital-reefs.com
- EU ClimateAction（2022年11月11日），Destination Earth: Earth’s digital twin to support greener policies for a greener future
※本文轉載自低碳生活部落格〈【COP27系列八】把地球、海洋虛擬化，「數位孿生」如何緩解氣候變遷？〉
