为了看看《沙丘》会不会成真，科学家们用超级计算机算了三星期

《沙丘》是弗兰克·赫伯特创作的一部史诗科幻小说，已被改编成同名电影上映小说的故事发生在遥远的未来，在一个沙漠星球阿拉基斯赫伯特精心制作了一个详细的世界，它是如此的真实，以至于乍一看，我们可以想象自己在沙漠中

但是，如果这样的世界真的存在，它的真实情况会像小说和电影里表现的那样吗。

我们是专门研究气候模型的科学家为了回答以上问题，我们用气候模型模拟了沙漠星球埃拉科斯我们想知道小说中描绘的世界的物理和环境是否与真实的气候模型相悖

在气候档案网站中，这是一个3D球，可以自由旋转和拖动在左侧菜单中，您可以选择不同的显示图层，如云，温度，降水，风等

做完这个模型，我们欣喜地发现，赫伯特在书中设想的环境，其实很大程度上符合预期虽然这是一部科幻小说，但我们观众和读者偶尔需要为我们的疑惑按下暂停键:人类可以在这个沙漠星球的大部分地区生存，但会有些困难除此之外，我们还在埃拉科斯发现了一些有趣的事情

如何建立一个幻想世界。

如何建立一个沙漠星球的气候模型现在我们有了一些常用于预测地球上天气气候的气候模型，就从这里开始吧在使用这些不同类型的模型之前，我们必须首先输入从山脉方向到太阳辐射强度到大气成分组成的所有数据然后，这个模型可以开始模拟气候，并告诉你这个星球上的天气可能会是什么样子

首先，虽然这是科幻，但我们先假设沙漠星球埃拉科斯影响天气气候的基本物理规律和地球上的一样当然，如果我们的模型呈现出一些奇怪，诡异的东西，也可能说明物理定律和地球在伊拉戈斯并不一样，或者说弗兰克·赫伯特对伊拉戈斯的幻想只是一种幻想

然后，我们需要根据小说中找到的所有详细信息和附带的沙丘百科全书，设置关于伊拉科斯的气候模型的具体参数，包括行星的地形和轨道埃尔科斯的轨道基本上是圆形的，类似于今天的地球星球轨道的形状也能显著影响星球上的气候——《权力的游戏》中的冬天之所以漫长而不规律，所谓的冬天将至，可能就是复杂的星球轨道造成的

最后，我们要告诉模型埃拉科斯的大气层是由什么组成的虽然伊拉科斯的二氧化碳含量略少于地球，但其大部分成分与当今地球上的大气成分非常相似最大的区别是臭氧浓度:在地球上，近地表大气中的臭氧浓度很低，只有0.00001%左右，但是在Urakos上，这个数字是0.5%

大气臭氧的比例在气候模型中非常重要因为大气中成分的比例实际上是动态的，如果以20年为评价时间段，臭氧的全球变暖潜力比二氧化碳高65倍左右

将所有必要的数据输入模型后，接下来我们要做的就是坐下来静静地等待，因为运行这样一个复杂的模型通常需要三周以上的时间我们需要一台巨大的超级计算机来处理日夜模拟埃拉戈斯所需的复杂计算

最终，我们的发现也值得如此漫长的等待。

其实这合理吗。

在小说和电影中，伊拉科斯是一个有着无情烈日和荒凉沙质荒原的星球，是一个需要日出预警的星球但当你接近埃拉科斯上的极地城市阿拉肯和卡塔格时，气候变得宜人

真的是这样吗。

气候模型告诉我们一个不同的故事在我们的埃拉科斯气候模型中，热带埃拉科斯最热的月份气温在45℃左右，最冷的月份也不会低于15℃这和地球上的情况相差不远在这个沙漠星球上，极端温度在中纬度和极地地区更常见在极地地区，夏季沙漠中的最高温度可能高达70℃，那里的冬季也很极端，中纬度地区的温度低至—40℃，极地地区则为—75℃

在书中，埃拉科斯从不下雨但是，我们的模型显示，埃拉科斯上实际上会有一些降水过程，尽管数量非常少这些降水分布仅限于夏秋季高纬度地区的山地和高原在热带和极地地区，可能会有一些或多或少随季节变化的云，但没有雨

虽然热，但宜居。

人类能在这样的沙漠星球上生存吗。

首先，我们必须假设小说和电影中的费格曼种族与当今人类的耐热能力相似如果是这样的话，科学的结果与书籍和电影中描绘的情节相反，热带地区似乎是埃拉科斯最适合居住的地方

因为热带地区的空气湿度很低，这里的空气温度虽然很高，但永远达不到人类可以生存的绝热饱和温度上限——一个把温度和湿度结合起来衡量宜居性的标准一般来说，湿球温度是当前环境仅通过蒸发水分就能达到的最低温度当环境温度高，湿度大时，人体无法通过蒸发汗液来排出热量

事实上，乌拉科斯大多数人居住的中纬度地区是最危险的地区在低地，月平均气温通常在50—60℃以上，日最高气温甚至高于此显然，如此高的温度对人类是致命的

在电影中，每个在乌拉科斯居民区外活动的人都必须穿上蒸馏服这种服装可以冷却人体，使穿着者保持凉爽，回收身体水分，并从出汗，排尿和呼吸过程中提供饮用水在书中，没有降水，没有江河湖海，甚至连大气中可以循环利用的水分都很少，所以蒸馏衣很重要

在冬天，这个沙漠星球在热带以外的其他地区会变得非常寒冷虽然有办法熬过炎热的天气，但是如果没有相应的技术，冬天的低温会让这个地方不再宜居像阿拉肯和迦太基这样的非赤道地区的城市将同时受到热和冷的挑战，这几乎可以被视为地球上西伯利亚某些地区气候的更极端版本有令人不适的炎热夏季和严寒冬季

虽然我们在《沙丘》中提到了很多不合理的地方，但我们应该记得赫伯特早在1965年就写了第一部小说《沙丘》两年后，诺贝尔奖获得者舒朗·库努库发表了他对第一个气候模型的开创性研究那时的赫伯特没有现代超级计算机那澎湃的计算能力，就连现在常见的个人电脑也没有

由此看来，他所创造的沙漠世界，在六十年后的今天，确实是独一无二的。

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