2010年7月12日 星期一

暖化造成極端氣候成災已證實(節錄)

 (本文節錄自《面對真相、即刻行動-台灣減碳紀事》,由卓越新聞獎基金會主編、台達電子文教基金會贊助出版)

 文/劉紹臣(中研院環境變遷研究中心主任,文字依09年12月4日於邁向哥本哈根媒體沙龍的講稿作節錄與修訂)

 灣1961到2005年氣溫資料顯示,除了蘭嶼和東北部少量地區,白天沒有明顯增溫,但晚上有大幅增溫現象,應跟都市熱島效應有關。白天溫度不增加跟污染空氣有關,西部平原污染厲害,東北角較乾淨,溫度有少量增加是合理的。國家規定的辦公室溫度超過26度才可以開冷氣,現在台北市夜間全年超過26度有100天,比起45年前多了三倍,這叫做 tropical night,對節能減碳有很大的影響,主要是都市熱島效應的關係。台灣應該整治都市熱島效應問題,可替台灣省下不少冷氣費用。


 白天超過32度的日子,過去45年沒有明顯增加,只有東北角地方有小量的增加。白天超過36度的日子,真正有明顯增加的是台北,可以確信是因為台北的熱島效應。扣除熱島效應,台灣基本上沒有真正的熱浪,都是晚上有大幅增溫現象,若解決熱島效應,晚上也會好一點。

 四十多年前我剛進大學前,沒有聽過冷氣這個字眼,第一次接觸冷氣,是在成大物理系做近代物理實驗,因為精密儀器需要冷氣。現在很多人說夏天沒冷氣怎麼睡覺,老一輩的人的確需要冷氣的日子並不多,一年超過26度的晚上只有一個月左右,其它日子晚上都算好過。若空氣污染改善後,看起來熱浪會多很多,這是值得擔心的。台灣過去十五年空氣懸浮微粒有改善一倍,部份原因是污染工業轉到大陸去。

熱浪持續 降雨極端化

 2014年IPCC下一次發表的報告,可能會在極端降雨上有較大篇幅著墨。

 台灣1961到2005年雨量資料顯示,小雨減少大雨增加。大陸東部的小雨也在減少,但新疆最近五十年無論小雨或大雨雨量增加相當多,若雨量假設不變的話,也是小雨減少大雨增加。美國也是強降雨增加,小雨減少。

 大雨增加會引發水災,小雨減少則加重旱災發生頻率,小中雨對農作物影響大,是土壤保持濕潤的重要機制。我們甚至懷疑近年四川乾旱最大的可能源於小雨減少,華北沙漠化也可能是小雨減少導致。

 另外,非常明顯的是台灣西南部。八八水災剛過,現在(2009年底)已經缺水,馬上要限水,原因也在小雨減少。中南部整個冬天和春天降雨也是小雨,夏天才有大雨,大部份都是颱風帶來的,小雨在冬天和春天非常重要,能保持土壤濕潤,增加儲水。台灣的水庫平均一年要三次以上灌滿才夠供水,夏天灌滿很容易,可是來一個颱風,假如水庫已經快滿了就得洩洪,但是十月、十一月來颱風,水庫不敢放水,萬一颱風沒帶來降雨,水庫水又放掉了,下一年供水一定出問題。小雨補充非常重要,今年看來問題會蠻嚴重,已經十二月颱風不太可能再來,所以小雨的變化很重要。

最熱年份 強降雨機率大增
 溫度增加時,空氣中的含水量會增加,平均增加一度,水蒸氣會增加7%,氣象學者Trenbrth在2003年提出大雨增加的理論就是建立在此基礎上。水氣增加7%後,對流雲系從底層吸入水氣,降雨也增加7%,水氣進去對流熱氣上升變成水,然後再變成冰,這個過程會放出很大的熱量,叫做潛熱,放出的熱會使對流更強烈,大雨增加就會遠超過7%。

 而IPCC的模式卻是預測每增加一度,降雨強度只增加2%。這顯示IPCC對強降雨增加講的非常保守,因模式得到的結果跟理論不吻合。中研院環境變遷研究中心做了一個簡單的分析,從過去45年中央氣象局溫度紀錄中找出1998和2005年最熱的兩年,和最冷的兩年,去看看降雨強度的變化,立刻發一個非常讓人震驚的現象,就是前百分之十的強降雨增加一倍多,毛毛雨減少一倍。

 這得歸功氣象局的資料很精密,有四十五年來每小時降雨紀錄,美國三小時一次,大陸是一天,日本是四小時。每小時資料可看得非常清楚,就是大雨增加很明顯。我們挑出很熱的兩年和最冷的兩年,溫度變化差不多0.7度,可是每個小時降雨強度的前10%增加一倍,這是很可怕的。這是已經驗證的事,不是預測。

 台灣一年平均有四個颱風帶來全年40%的降雨,這顯示全年前百分之十的強降雨幾乎都是颱風帶來。過去45年颱風帶來的強降雨增加了一倍。我們試著用台灣的溫度資料去畫圖,可以看出圖的樣子,但是它的不定性很大,圖形的可靠度很低。因為台灣的水氣是附近海面上來的,所以我們再用西太平洋海面溫度來做,得到的結果就很合理,跟全球溫度來做出的圖很接近,所以可以推論基本上影響台灣降雨強度的是西太平洋。

全球均溫增一度 強降雨增加60%
 我們做更仔細的分析,全球溫度每增加一度,台灣前10%強降雨增加140%,毛毛雨減少70%。台灣毛毛雨五十年前每年有70天,現在平均只剩35天,可以想像這個變化多大。我們也做了華南的資料,顯示華南的變化溫和的多,全球溫度每增加一度強降雨增加60%,不過小雨也明顯減少。

 世界上強降雨都在赤道附近,平均每增加一度,強降雨增加120%,小雨也明確減少。IPCC模式對強降雨和弱降雨變化得到的結果比實際觀測結果小十倍之多,導至IPCC對水旱災的風險預測過度保守。

 無論從模式、理論和觀測的結果,都顯示極端天氣的變化遠超過我們當初預測,過去五十年已經看到強降雨增加一倍,在這個情況下,台灣要面對的問題已不只是簡單的節能減碳,面對的幾乎是危機的事實,必須提出調適辦法。另外,若IPCC溫度預測正確的話,下一世紀增加兩度到四度,強降雨會增加至少280%。當然用現在經驗預測以後,假設的線性關係不一定準確,但線性關係可大可小很難說。我們過去五十年已經已經增加0.7度,強降雨增加了一倍,下一次增加一倍恐怕不是50年,可能只是25年。

 因為節能減碳須要40年以上才能見效,現況下台灣必須立即啟動調適行動,加強防洪、防旱,甚至更新全盤國土規劃。台灣防洪工程的規格其實已過時,但現在洪水機率已經加倍,再過20到30年會再加倍,屆時百年一次的洪水25年就會發生一次,目前防洪規格一定不夠。台北防洪措施重新番修一次要花多少錢?估價單位是用「兆」來算,原此我們應及早面對這個問題。

 (完整七千多字的文章內容,都收錄在《面對真相、即刻行動-台灣減碳紀事》一書中,本書所有收入將捐贈卓越新聞獎基金會,為提升台灣媒體的專業水準作貢獻)

作者簡介
劉紹臣,美國匹茲堡大學物理博士,現職為中央研究院環境變遷研究中心特聘研究員兼主任、國立中央大學大氣科學系合聘教授、國立台灣大學科學系兼任/合聘教授、北京大學環境科學研究所客座教授。研究領域為大氣化學、空氣品質、稀有氣體及氣膠之收支平衡、生地化循環以及氣候變遷。

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