【女科學家】雲中科學‧熱塔女子

■ Joanne就是氣象學界裡的「熱塔」。她以看似輕盈柔弱的女性形象,在男性權威的學術領域上衝到了前所未有的高度,並形成一道強而有力的塔,釋放出驚人的能量。她證明了,雲並非無關緊要,女性也決非無足輕重。

Joanne Simpson埋首於一堆雲的圖片中,由熱帶太平洋小島上方攝回。

撰文 ∣ 林書瑤

  隨著探索講座即將進入尾聲,夏日的腳步漸漸逼近,颱風的發生也越來越頻繁。在六月十八日的探索講座中,林依依教授介紹了Joanne Simpson,這位女科學家主要研究對象之一,就是颱風。

  Joanne Simpson(1923-2010)是世界上第一位獲得氣象學博士學位的女性,並曾經擔任美國氣象學會的主席,在氣象學界具有不可動搖的典範地位。Joanne Simpson從小就相當有冒險精神,膽大心細的她,十歲就會駕駛帆船,十六歲就拿到飛行員執照。Joanne在芝加哥大學就讀時,加入了學校的飛行社,由於氣候狀況攸關飛航安全,Joanne也因此開始研究氣象。她選修了War Course(二戰期間開設給軍人修習的專業課程)的氣象學,且後來成為了這門課的教師,教導年輕軍人一些基礎的氣象知識。

  Joanne從芝大畢業時,正逢二戰結束,當時的社會充斥著回歸家庭的和平氛圍,女人被期待從事家務、生育等工作(To go back to their mops and babies)。於是Joanne攻讀氣象學的企圖遭受到強烈的反對,校方認為:「從來沒有女人能夠拿到氣象學博士學位,將來也沒有女人能做到。即使你做到了,也找不到工作。」

雲端有夢

  但是Joanne不輕言放棄,她喜歡各式各樣的雲,想瞭解這些雲在不同型態、不同顏色與不同尺寸背後的意義。在從事研究的期間,Joanne花了許多苦工整理大量的空照圖,將原始的觀測照片整理成手繪資料。當年這種研究工作被認為瑣碎、不重要,甚至是浪費時間,但是Joanne卻從中獲得樂趣,且發掘出其中的價值。

  當時氣象學界對於雲科學的忽視程度,可以從聞名於世的偉大氣象學家Carl-Gustaf Rossby言談中窺知一二。他曾說:「雲的科學是不重要的,所以很容易就可以獲得成就。」

  然而Joanne的成就得來並不容易。在充滿敵意與輕視的學術環境中取得博士學位之後,Joanne在找工作的過程中處處碰壁,理由全是因為她的性別。最後她終於在伊利諾理工學院覓得物理系的助理教授一職,之後為了給孩子更好的成長環境,她離開芝加哥,到Woods Hole Oceanographic Institution任職。

  在Woods Hole工作的期間,Joanne逐步發展出積雨雲的生成模型,以及雲對於熱帶環流的影響作用。但是即使身為Woods Hole的研究員,她的研究計畫也絕非一帆風順,為了取得更完整充分的觀測資料,她需要駕駛輕型飛機去拍攝雲的照片,但是Woods Hole的主管卻以各種理由拒絕女人進入輕型飛機機艙。

  最後,由美國海軍軍官力挺:「不讓Joanne上飛機,你們也休想有飛機可飛。」Joanne才得以登上輕型飛機進行研究計畫。為了拍下最佳的觀測照片,她堅強地忍受各種惡劣的飛行狀況與拍攝條件。Joanne在1958年與 Herbert Riehl共同提出「熱塔(Hot Tower)」假說,而她優秀的研究成果不僅向Woods Hole證明了她的研究價值,也為她奠定了科學家的名聲。

熱塔理論

1998年,Bonnie颶風的熱塔圖示。(高度經誇大顯示)

  Joanne離開Woods Hole之後,輾轉到了UCLA擔任專任教授,並開始驗證她的「熱塔」假說。在UCLA任教30年之後,她又到了美國NASA主持並推動雲與颱風的研究計畫,而「熱塔」假說終於在近十年透過NASA衛星雷達獲得驗證。

  所謂的「熱塔」是種熱帶積雨雲,它的高度非常高,甚至可以超越15公里的對流層,穿透到平流層。熱塔的成因是由於海平面上的氣體環流時,將水氣帶往上空,水氣在凝結成液態及凝固成固態的過程中,釋放出大量的熱能,使得週圍溫度升高,水氣不斷向上衝,形成一個高溫的雲塔。

  熱塔的熱力作用,可以維持颱風眼牆的動力結構,有助於颱風強度的維持,因此熱塔的研究對於颱風災害預估有很大的幫助。2008年侵襲臺灣的辛樂克颱風,以及2009年造成八八風災重大傷亡的莫拉克颱風,國內的氣象學者皆在颱風眼牆內偵測到「熱塔」現象。「熱塔」雖然也是雲的一種型態,卻具有強大的威力,是現代氣象學不容忽視的主題。

  而我們或許可以說,Joanne就是氣象學界裡的「熱塔」。她以看似輕盈柔弱的女性形象,在男性權威的學術領域上衝到了前所未有的高度,並形成一道強而有力的塔,釋放出驚人的能量。Joanne以她在氣象學界的高度,證明了雲不是無關緊要的研究主題,女性也不是無足輕重的角色。

  Joanne曾說過:「在我的人生中,曾經遭遇三種不同等級的性別相關問題。第一個簡單來說,就是對我的性別歧視;第二個問題包含了身為已婚女人的種種困難;第三個,則是成為一個母親。」然而儘管得面臨如此多問題,Joanne不但選擇了婚姻,選擇成為母親,並且選擇成為一名女科學家,終其一生為她熱愛的氣象學付出奉獻,因為她的「熱塔精神」,使得她無畏困難,勇往直前。

  

For CASE 2011 女科學家系列演講‧探索地球奧秘的女人

責任編輯:MissZoe

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