استخدام الفن التوليدي لنقل التحولات المناخية في الماضي والمستقبل
Summary
هنا ، يتم تقديم بروتوكول لتصور البيانات المناخية كفن توليدي.
Abstract
تعتمد القدرة على فهم مناخ العصر الحديث على فهم أساسي لتقلبات المناخ السابقة والطرق التي يستقر بها الكوكب من خلال ردود الفعل المترابطة. تقدم هذه المقالة طريقة فريدة لترجمة سجلات التحولات المناخية السابقة المحفوظة في رواسب أعماق البحار إلى جماهير واسعة من خلال تصور غامر. هذا التصور عبارة عن تركيب وسائط متعددة يتضمن السجلات الجيوكيميائية للتحولات الجليدية والجليدية والتنبؤات النموذجية للاحترار البشري المنشأ في المستقبل لخلق تجربة غامرة للمشاهدين ، ودعوتهم للتفاعل مع الاختلافات الدقيقة والدقيقة بين مجموعات فرعية من تاريخ الأرض والتفكير فيها. يعرض هذا العمل خمس فترات زمنية ، بدءا من بداية الدورة الجليدية الجليدية الحديثة (~ قبل مليون سنة) ، ومقارنة المناخ الماضي بنتائج نموذجية للاحترار البشري المتوقع في المستقبل (حتى عام 2099). يتكون التثبيت من عدة إسقاطات تجريبية ، واحدة لكل مجموعة فرعية من الوقت ، معروضة على أسطح مختلفة في الغرفة. بينما يتحرك المشاهدون عبر الفضاء ، تدور الإسقاطات ببطء عبر التحولات المناخية المختلفة ، باستخدام طرق الرسوم المتحركة مثل السرعة واللون والطبقات والتكرار ، وكلها يتم إنشاؤها من خلال بيانات خاصة بالموقع لنقل السلوك الفريد للكوكب من حيث صلته بالمناخ العالمي. يوفر هذا العمل إطارا لتصور البيانات العلمية الفريدة ، مع الرسوم المتحركة التوليدية التي تم إنشاؤها باستخدام خوارزمية Perlin Noise في مركز التثبيت. تؤثر متغيرات البحث ، مثل درجة حرارة سطح البحر وديناميكيات المغذيات ومعدل تغير المناخ ، على النتائج الرسمية مثل اللون والمقياس وسرعة الرسوم المتحركة ، والتي يسهل معالجتها والاتصال ببيانات محددة. ويتيح هذا النهج أيضا إمكانية نشر البيانات على الإنترنت ويوفر آلية لتوسيع نطاق المعلمات المرئية إلى مجموعة واسعة من البيانات الكمية والنوعية.
Introduction
يسمح الفن التوليدي والأساليب المستخدمة هنا بالترجمة المباشرة للبيانات الكمية إلى رسوم متحركة مع الحفاظ على سلامة البيانات. يستخدم الفنانون الفن التوليدي لاستكشاف تصورات المكان والزمان 1,2 ، لكن الفن التوليدي لا يستخدم بعد بشكل شائع مع البيانات العلمية المكانية أو الزمانية. يوفر العمل المقدم هنا إطارا بسيطا لاستخدام المنتجات المرئية التوليدية لعرض البيانات المناخية. يمكن تطبيق هذه المنتجات على نطاق واسع ، سواء تم استخدامها لإنشاء معارض شخصية أو كوسيلة مساعدة بصرية لعرض تقديمي أو منشور عبر الإنترنت.
يوفر استخدام القياسات أو التقديرات الجيوكيميائية لقياس عناصر مثل اللون والشكل والحجم والسرعة وسيلة لنقل معدلات ومقادير التغيير بصريا دون مطالبة المشاهد بقراءة ورقة أو تفسير رسم بياني أو النظر في جدول البيانات. وبدلا من ذلك، يستخدم التوزيع العشوائي للمتغيرات المختارة للتعبير عن نقص البيانات أو عدم اليقين، كما في حالة الإسقاطات المستقبلية. ربما يكون تجاور الماضي الجيولوجي والمستقبل جزءا لا يتجزأ من فعالية هذه المنتجات كأدوات اتصال علمي. غالبا ما تكون التجارب الحديثة بمثابة خط الأساس للمقارنة لتغير المناخ الحديث ، مما يجعل من الصعب فهم حجم تغير المناخ البشريالمنشأ 3.
تمتد القياسات الجيوكيميائية المرئية في هذه الورقة إلى انتقال منتصف العصر البليستوسيني (MPT ؛ منذ 1.2 مليون إلى 600000 عام) ، مسجلة التغيرات بالقرب من الحدود الشمالية للمحيط الجنوبي من موقع البرنامج الدولي لاكتشاف المحيطات U1475 4,5. يتم تقديم بيانات MPT في أربعة رسوم متحركة ، والتي تسلط الضوء على التغيرات في ظروف المحيطات مع برودة الكوكب وتضخيم التقلبات الجليدية والجليدية6. وهذا يوفر خط أساس جيولوجي يكشف عن الإيقاع الطبيعي لمناخ الأرض، مع التركيز على اتجاه التبريد على المدى الطويل الذي يتناقض بشكل صارخ مع التوقعات المناخية المستقبلية. تقديرات درجة الحرارة المستقبلية هي متوسط قيم نتائج 20 نموذجا مناخيا تحت تأثيرات مسار الكربون التمثيلي 8.5 (RCP 8.5 ؛ سيناريو مع تأثير إشعاعي قدره 8.5 واط / م2 في عام 2100) للموقع نيويورك ، نيويورك7. يمثل RCP 8.5 أسوأ سيناريو للانبعاثات المستمرة مما يؤدي إلى زيادة 3.7 درجة مئوية في متوسط درجة الحرارة العالمية بحلول عام 21008. وبالتالي ، توضح هذه المقالة وسيلة لمقارنة التوقعات المستقبلية بالبيانات الجيولوجية لمقارنة معدلات تغير المناخ وتقلب المناخ.
Protocol
Representative Results
Discussion
يسلط هذا العمل الضوء على فائدة الفن التوليدي لغرض التواصل العلمي. يمكن استخدام سير العمل لترجمة البيانات الموجودة إلى عناصر داخل رسم متحرك. في حين أن مخرجات الرسوم المتحركة من هذا العمل فريدة من نوعها من حيث أنه في كل مرة يتم فيها تشغيل الكود يتم إنشاء نسخة مختلفة من الرسوم المتحركة ، يتم ت…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نعترف بالدعم الذي تلقيناه من جورجيا رودس وستيوارت كوبلاند في بداية هذا المشروع – كان تشجيعهم وإرشادهم ضروريا لنجاحنا. نود أيضا تسليط الضوء على فائدة https://p5js.org/reference/ كمورد في تعلم البرمجة في JavaScript. تستند هذه المادة إلى العمل المدعوم جزئيا من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم بموجب اتفاقية EPSCoR التعاونية #OIA-1655221 وبرنامج Vis-a-Thon الخاص بهم ومنحة بحر رود آيلاند [NA23OAR4170086].
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/ |
References
- 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).
