第二章 全球暖化與能源危機
第一節 全球暖化危機與氣候異常
第二章 全球暖化與能源危機
第 一 節 全 球 暖 化 危 機 與 氣 候 異 常
近年來「節約能源與減低二氧化碳排放量」的觀念已經成為全球人類共 同努力的目標，許多國家正努力控制自己國家的二氧化碳排放量不要增加過 快，可以維持一個平緩的速度增加，甚至是減低二氧化碳排放量。為什麼要 減低二氧化碳的排放量？因為二氧化碳是造成地球溫室效應中最主要的影響 氣體，空氣中存在濃度過高的二氧化碳是造成地球暖化持續增溫的元兇。地 球持續增溫的結果，造成氣候異常現象，不但使農作物收成銳減、海水平面 上升（沿海土地消失），甚至是大規模颶風出現的頻率增加。美國於 2005 年便受到「卡崔納颶風」強襲紐奧良地區，造成數十萬災民被迫撤離，紐奧 良更受到前所未有的重創，整個城市幾乎全毀，由衛星照片更可以看到在颶 風侵襲前的街道景象（圖 2-1.1）與侵襲後遭洪水淹沒的慘況（圖 2-1.2）。
美國當年的氣象學家便提出沈痛的警告：「在每年約侵襲全美 26 個風暴中，
其中 13 個是颶風，並有 7 個是屬於第三級以上的強烈颶風。同時，高頻率的 颶風活動在未來幾年會持續出現，且登陸的機會甚至會更多。」這個例子這 是大自然對人類過渡浪費資源、製造污染所提出的最後警訊。
圖 2-1.1 「卡崔納颶風」侵襲美國紐奧良地區前的衛星照片
（資料來源：Google Earth）
綠建築設計手法及實例彙編研究（一）住宅節能減碳案例圖解
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圖 2-1.2 「卡崔納颶風」侵襲紐奧良地區後，街道與建築均遭洪 水淹沒
（資料來源：Google Earth）
地球的資源取得有限，人口的成長比率雖然有減緩的趨勢，但是世界的 人口卻是逐年增加，總數量節節高昇。根據聯合國人口基金會的研究顯示，
世界人口經過數百萬年才在 1804 年達到 10 億，但 123 年後即 1927 年就達到 了 20 億，33 年後即 1960 年達到 30 億，14 年後即 1974 年達到 40 億，13 年 後即 1987 年上升到 50 億，而從 50 億到 60 億僅用了 12 年的時間，根據統計 2003 年時全球人口已達 63 億的水準，並且預測在未來的 30 年後全世界人口 總數將上升到 80 億人（圖 2-1.3）。大量的人口消耗大量的地球資源，並且 伴隨著日益惡化的環保問題，尤其是對於能源的需求與日遽增，雖然知道石 油、天然氣等資源有限，卻又是生活中不可或缺的，使得未來人類的生活面 臨重大的考驗。
圖 2-1.3 全球人口數統計
（資料來源：E01）
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何謂「溫室效應 Greenhouse Effect 」？當太陽光以可見光及紫外線傳遞能 量至地球時，其中 50%被吸收或直接反射回外太空，其餘 50%穿透大氣層至地 球，地面及大氣一面吸收太陽之短波幅射，一面放出長波幅射，由於大氣層 中之溫室氣體（如：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氟氯碳化物）具有吸收長 波紅外線輻射的能力，可將部份原本會放射回外太空的紅外線能量予以保 留，這使得大氣層具有保溫效果即所謂的溫室效應。
萬物仰賴適度的「溫室效應」才得以生存，但是過於嚴重的「溫室效應」
反而深受其害。其實地球的大氣圈厚度大約有二～三千公里，這個厚度有人 比喻成像一顆蘋果的表皮，但是這一層大氣層正是地球與其他已知星球最大 的差異之處。因為大氣層的保護下具有適當的「溫室效應」使得地球能夠保 持溫暖，萬物得以生存（圖 2-1.4）。反觀與地球緊鄰的月球便因為缺少大 氣層保護，白天地表溫度高達攝氏 123 度，夜晚時卻又低於攝氏零下 230 多 度。會造成「溫室效應」的氣體很多，其中又以二氧化碳（CO2）所影響的比 例最高為 55%，其次為氟氯碳化物 24%以及甲烷與氧化亞氮等氣體（圖 2-1.5）。
圖 2-1.4 溫室效應示意圖
（資料來源：C02）
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55%
15%
6%
24%
二氧化碳 甲烷 氧化亞氮 氟氯碳化物
圖 2-1.5 溫室效應的氣體影響效果以二氧化碳比例最高
由於二氧化碳是溫室效應中最關鍵的影響因素，因此有必要做排放減量 的管制，根據 1996 年聯合國 WMO 與 UNEP 轄下的全球氣候變遷最權威機構 IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）評估報告指出，二氧化碳 濃度已從工業革命前的 280 ppm（一百萬單位體積氣體中含 280 單位體積）
增加至 1994 年的 358 ppm（圖 2-1.6），而目前全球二氧化碳的平均濃度是 381ppm。據 IPCC 推估，到了 2030 年會增加到 550ppm，2100 年還可能增加 到 970ppm。二氧化碳濃度每增加一倍，地球溫度就會上升攝氏 3～5℃。根據 統計全球每年向大氣中排放的二氧化碳約有 230 億噸，過高的二氧化碳濃度 使得地球溫度上升，地球平均氣溫在過去百年之間上升約 0.3～0.6℃，因而 造成冰山冰河大量溶解，海平面已經上升約 20cm，科學家也在 2003 年發現 北極最大的冰架已經因為全球溫暖化的現象，發生崩裂溶解的情況（圖 2-1.7），這是大自然對人類所發出的警訊。
圖 2-1.6 溫室氣體的濃度變化
（資料來源：C28）
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IPCC（政府間氣候變化專門委員會」）是由世界氣象組織（WMO）與聯合國環 境署（UNEP）共同成立，宗旨是「對全球氣候變化相關的科學、技術與社會 經濟訊息，進行全面、客觀、公開而透明的評估。」這些評估來自世界各國 專家的專業成果，力求平衡反映地區特有觀點，因此 IPCC 歷來的研究成果與 出版品，已經成為全球氣候變化議題的權威參考資料。IPCC 總部位於瑞士日 內瓦（2007，閻紀宇）。
圖 2-1.7 北極最大的冰架因全球溫暖化而溶解斷裂
（資料來源：C03）
我們若不針對過渡浪費能源所排放出來的溫室氣體採取適當措施，2100 年時全球平均氣溫將比 1990 年時提高 2℃，海平面預估將上升 50 公分。目 前全世界約有一半的人口居住於海岸地區，諸如孟加拉、埃及、荷蘭、印度 及許多太平洋國家，未來這些國家的居民均將面臨嚴重水患。若暖化現象持 續惡化台灣也將深受其害，一旦海水上升 15 公尺後，則台南市將整個淹沒在 海平面下，將有 600 萬的民眾受影響（圖 2-1.8）。若要在 21 世紀末將二氧
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化碳濃度穩定在工業革命前的 2 倍，則目前全球所排放之溫室氣體量必須要 削減一半，期望能控制在 550ppm 左右的水準。