ジェネレーティブアートを使用して過去と未来の気候変動を伝える
Summary
ここでは、気候データをジェネレーティブアートとして視覚化するためのプロトコルが提示されています。
Abstract
現代の気候を理解する能力は、過去の気候変動と、相互に関連するフィードバックによって地球が安定する方法の基本的な理解に依存しています。この記事では、没入型の視覚化を通じて、深海堆積物に保存されている過去の気候変動の記録を幅広い聴衆に変換する独自の方法を紹介します。このビジュアライゼーションは、氷河と間氷期の遷移の地球化学的記録と将来の人為的温暖化のモデル予測を組み込んだマルチメディアインスタレーションであり、視聴者に没入型の体験を提供し、地球の歴史のサブセット間の微妙で微妙な違いに関与し、熟考するように促します。この研究では、現代の氷期-間氷期の周期性の開始(~100万年前)から始まり、過去の気候と予測される将来の人為的温暖化(2099年まで)のモデル結果を比較する5つの時間間隔を紹介しています。インスタレーションは、部屋のさまざまな表面に表示される、時間のサブセットごとに1つずつ、いくつかの実験的な投影で構成されています。視聴者が空間を移動すると、投影は、速度、色、レイヤー、繰り返しなどのアニメーション手法を使用して、さまざまな気候遷移をゆっくりと循環し、すべてサイト固有のデータを介して生成され、地球の気候に関連する惑星のユニークな動作を伝えます。この作品は、インスタレーションの中心にPerlin Noiseアルゴリズムを使用して作成された生成アニメーションを使用して、独自の科学データの視覚化のためのフレームワークを提供します。海面水温、栄養塩の動態、気候変動の速度などの研究変数は、色、縮尺、アニメーションの速度などの正式な結果に影響を与え、これらはすべて簡単に操作でき、特定のデータに接続できます。このアプローチはまた、データをオンラインで公開する可能性を可能にし、視覚的パラメータを多種多様な定量的および定性的データにスケーリングするためのメカニズムを提供する。
Introduction
ジェネレーティブアートとここで採用されている方法は、データの整合性を維持しながら、定量的データをアニメーションに直接変換することを可能にします。アーティストはジェネレーティブアートを使用して空間と時間の認識を探求しますが1,2、ジェネレーティブアートは、空間的または時間的な科学的データではまだ一般的に使用されていません。ここで紹介する作業は、ジェネレーティブビジュアル製品を使用して気候データを紹介するための簡単なフレームワークを提供します。これらの製品は、対面式の展示の作成に使用する場合でも、プレゼンテーションやオンライン出版物の視覚補助として使用する場合でも、広く適用できます。
地球化学的測定または推定を使用して、色、形状、サイズ、速度などの要素をスケーリングすると、視聴者が論文を読んだり、グラフを解釈したり、データテーブルを調べたりすることなく、変化の速度と大きさを視覚的に伝える手段が提供されます。あるいは、選択された変数のランダム化は、将来の予測の場合のように、データの欠如または不確実性を伝えるために使用されます。地質学の過去と未来の並置は、おそらく科学コミュニケーションツールとしてのこれらの製品の有効性に不可欠です。最近の経験は、現代の気候変動の比較のベースラインとなることが多く、人為的な気候変動の規模を把握することは困難になっています3。
この論文で視覚化された地球化学的測定は、更新世中期の遷移(MPT;120万〜60万年前)に及び、国際海洋発見プログラムサイトU1475 4,5から南極海の北の境界近くの変化を記録しました。MPTデータは4つのアニメーションで表示され、惑星が冷え込み、氷河と間氷期の変動が増幅されるにつれて海洋条件の変化が強調されています6。これは、地球の気候の自然なリズムを明らかにする地質学的ベースラインを提供し、将来の気候予測とはまったく対照的な長期的な寒冷化傾向を強調します。将来の気温推定値は、ニューヨーク州ニューヨーク7の代表的な炭素経路8.5(RCP 8.5、2100年の放射強制力8.5 W / m2のシナリオ)の強制力の下での20の気候モデルの結果の平均値です。RCP 8.5は、2100年までに世界の平均気温が3.7°C上昇する持続的な排出量の最悪のシナリオを表しています8。したがって、この記事では、将来の予測を地質学的データと比較して、気候変動の速度と気候変動を比較する方法を示します。
Protocol
Representative Results
Discussion
この作品は、科学コミュニケーションを目的としたジェネレーティブアートの有用性を強調しています。ワークフローを使用して、既存のデータをアニメーション内の要素に変換できます。この作業からのアニメーション出力は、コードが実行されるたびに異なるバージョンのアニメーションが作成され、視覚要素が地球化学および気候モデルデータにスケーリングされるという点で独特で?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
このプロジェクトの開始時にジョージアローズとスチュアートコープランドから受けたサポートに感謝したいと思います-彼らの励ましと指導は私たちの成功に不可欠でした。また、JavaScriptでのコーディングを学ぶためのリソースとしての https://p5js.org/reference/ の有用性を強調したいと思います。この資料は、EPSCoR協力協定 #OIA-1655221とそのVis-a-Thonプログラムに基づく国立科学財団、およびロードアイランドシーグラント[NA23OAR4170086]によって部分的にサポートされている作業に基づいています。
Materials
| Easel | Uline | H-1450SIL | Telescoping easel to hold foam core board |
| Foam Core Poster Board | Royal Brites | #753064 | Foam core board used as a canvas for projection |
| Live Server | Microsoft; Publisher: Ritwick Dey | Version 5.7.9 | Software extension for Visual Studio Code which allows for viewing of animations in a browser window. Downloaded at: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ritwickdey.LiveServer |
| Throw Projector | Optoma | 796435814076 | Any model throw projector which will work for projection surface/distance desired |
| Visual Studio Code | Microsoft | Version 1.74 for MAC OS | Software for code editing and execusion. Downloaded at : https://code.visualstudio.com/ |
Riferimenti
- Anadol, R. e. f. i. k. . Refik Anadol. , (2023).
- Lieberman, Z. . Paint with your Feet. , (2011).
- Moore, F. C., Obradovich, N., Lehner, F., Baylis, P. Rapidly declining remarkability of temperature anomalies may obscure public perception of climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences. 116 (11), 4905-4910 (2019).
- Marcks, B. A. δ15N in planktonic foraminifera species G. bulloides and G. inflata from IODP Site 361-U1475. [Dataset]. PANGAEA. , (2022).
- Cartagena-Sierra, A. Latitudinal migrations of the subtropical front at the Agulhas plateau through the mid-Pleistocene transition. Paleoceanography and Paleoclimatology. 36 (7), e2020PA004084 (2021).
- Ford, H. L., Chalk, T. B. The mid-Pleistocene enigma. Oceanography. 33 (2), 101-103 (2020).
- . U.S. Climate Resilience Toolkit Climate Explorer Available from: https://crt-climate-explorer.nemac.org/ (2021)
- Stocker, T. . IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. , 1535 (2013).
- Starr, A., et al. Antarctic icebergs reorganize ocean circulation during Pleistocene glacials. Nature. 589 (7841), 236-241 (2021).
- Li, Q., McCarthy, L. L. . P5.js. , (2023).
- Perlin, K. Improving noise. Proceedings of the 29th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. , 681-682 (2002).
- Lisiecki, L. E., Raymo, M. E. A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic δ18O records. Paleoceanography. 20 (1), PA1003 (2005).
- Robinson, R. S. Insights from fossil-bound nitrogen isotopes in diatoms, foraminifera, and corals. Annual Review of Marine Science. 15, 407-430 (2023).
