氣候變遷之現象

對於氣候變遷的探討，在許多的報告當中皆以工業革命為人類活動對大氣影 響的起始點，在過程中，追尋著重要論證為氣候變遷為自然演替或是人類活動所 致，而IPCC 的報告中也無法百分之百完全地確定其看法，只能以八種不同的「可 能」程度來闡釋研究報告中氣候變遷與人類活動的關係。不過，由IPCC 第四版 的報告指出，全球氣候變遷的現象越來越明顯，人類活動對大氣系統的影響越來 越深刻，甚至取代了自然演替作用，並且，報告中亦認定人類活動「非常可能」

為氣候變遷的主因。

在回顧IPCC 第四版資料中，如下圖 2-1-1 即可發現出溫室氣的巨幅成長的 轉折時間點恰巧約為工業革命時期的 1750 年後才開始，在 1750 年之前約為 275-285ppm，但是，從 1750 年至 2005 年二氧化碳的濃度卻增加到 379ppm，在 短短的時間之內約莫增加了100ppm，每年約增加有 2-3ppm。

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圖 2-1-1：溫室氣體增加趨勢 資料來源：IPCC (2007)

導致氣候變遷的原因指向為人類開始大量利用生態資源、化石燃料以產生溫 室氣體，但也有多方認為絕大數的溫室氣體是來自於海洋，為自然演替為冰河時 期的現象，但不論如何溫室氣體的產生改變了地球大氣循環與運行狀態，而產生 了過去在有科學氣象記錄以來未曾出現過的氣候異常現象，以及未來各地區氣候 變化趨勢的改變，氣候變遷現象眾多且不斷有新的現象出現，以下針對氣溫上 升、降雨變遷、海平面上升、極端天氣等項目進行簡要說明：

一、氣溫上升

工業革命隨之而來的是高速的工業化與科技的發展，工業化的過程也是都市 化的過程，大量的溫室氣體充斥於大氣之中再加上都市熱島效應，很直接的讓一 般民眾感受到的氣候變遷現象為越來越熱了。依據全球地表溫度監測資料，從 1995 年至 2006 年的 12 年裡，共有 11 個年份被列為最溫暖的年份中(自 1850 年 以來)，最近的 100 年(1960 至 2005 年)，氣溫共上升攝氏約 0.74 度，但是在 1901 年制2000 年只有上升攝氏 0.6 度。，自 1861 年起全球地表及海水面的平均溫度 開始增加，在近20、30 年中氣溫約上升 0.6℃，其中 1910-1945 年與 1976-2000 年是 20 世紀中主要的增溫期（圖 2-1-2），以海水面平均溫度來測量之原因為充 分反應海陸熱對流下，地球的氣溫狀態。氣溫上升為一最直接的氣候變遷現象，

並接續產生其他變遷現象如後氣溫上升之降水變遷、海平面上升甚至極端天氣產 生等。

第二章 文獻回顧

圖 2-1-2：地表增溫概況 資料來源：IPCC (2001)

在 IPCC 的研究報告中針對未來人類面臨氣候變遷的發展模擬產生四個情 境：

1、A1：為一個經濟快速發展的未來世界，全球人口在世紀中達到頂端後開始 下降，新的更高的技術被迅速採用，隨著區域間平均所得差異縮小，基本 活動主題主要表現，地區間的融合增加，能力建設增強，以及文化和社會 間增加的交互作用。A1 情境可分為三個組合描述 A1 系統中技術變化分 別：A1F：化石能源、A1T：非化石能源、A1B：所有資源平衡協調利用（不 過份依賴某一種）；

2、A2：此為一個非常不均衡的世界，主要為自給自足以地方性經濟為主的情 境，人口、經濟持續的成長，技術的進步較其他情境緩慢且零散；

3、B1：全球人口達到顛峰開始下降，經濟結構趨向於服務業為主的社會，經 濟變化迅速，材料密集程度下降，並且採用清潔、高效資源技術，強調經 濟、社會、環境的持續性，包括增加平等性等方面的全球性解決方案；

4、B2：焦點集中於社會、經濟、環境持續發展的地方性方案，隨著低於 A2 速率的持續性人口增長，經濟發展則處於中等水平，與 A1、B1 相比，技 術變更緩慢且種類增多，主要強調地方和區域性水平的層次。

IPCC 第四次的報告中對此四種情境下進行模擬，並在不同的社會、經濟與 科技發展程度下，預測在四種情境下 2100 年時的二氧化碳含量，見表 2-1-1 與

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圖2-1-3，預測結果發現若將 2090 至 2099 年溫度與 1980 至 1999 年之平均溫度 相比較，可估計地表溫度將升高1.8℃至 4℃，而四個情境當中以 B1 情境增溫的 情形較為緩和，A2 情境增溫的幅度最大。而升溫狀況將視 2100 年前有多少二氧 化碳進入大氣層而定，IPCC 當二氧化碳濃度增加至工業革命前的兩倍左右

（550ppm）時，全球平均氣溫增加 4.5℃甚至更高。

表 2-1-1：2090-2099 年與 1980-1999 年預測之氣溫差距

資料來源：IPCC (2007)

圖 2-1-3：2090-2099 年與 1980-1999 年預測之氣溫差距 資料來源：IPCC( 2007)

二、降雨變遷

除了氣溫上升之外，另一項令民眾感覺也很直接的是降水的狀態產生改變，

第二章 文獻回顧

其原因是在於全球氣溫上升的情況下，北半球的豪大雨頻率增加許多，時常可以 在國際媒體上看到歐洲地區與北美地區的水患災害新聞，下圖2-1-4 即表示若未 來社會為一個資源使用均衡、對環境衝擊較小的社會與經濟狀態下（SRES A1B 情境），由 IPCC 所預測出未來的與降雨變化，比較兩圖可發現，由於氣溫不斷 上升，連帶著雨線也跟著北移而改變了過去的行星風系狀態，中高緯度大部分區 域降水每10 年增加 0.5％至 1％的降雨量；另外，在熱帶地區每 10 年增加 0.2％

-0.3％的降雨量，由於熱帶地區本身就是氣溫高的地方因此增幅較不明顯。不過，

就亞熱帶地區而言，降水量卻普遍減少約每 10 年減少 3％，愈來愈顯得乾旱，

而南半球降水改變則沒有顯著的變化。

圖 2-1-4：2090-2099 年與 1980-1999 年之降雨變化 資料來源：IPCC (2007)

三、海平面上升及冰雪覆蓋量減少

從1961 年以來的觀測資料，全球海洋平均溫度的增加已擴及到更深海的區 域，這顯示海洋體系正不斷的容納陸地上所產生的熱能約達80%，由於熱能能夠 讓水體膨脹，並且也因為海水的洋流循環也讓南北半球極地冰川與積雪大量融化 快速崩解以推升了海平面的高度。而北半球高緯度地區湖面與河川的結冰期時間 縮短、非極地地區的高山融雪速度增快且冬季的結冰期縮短、夏秋之際極地海域 之結冰厚度變薄皆為氣候變遷下海平面上升冰雪覆蓋量減少的現象。

在上一世紀也就是20 世紀中，由於海洋的熱容量不斷增加，水體膨脹使得 平均海水面上升了0.1 至 0.2 公尺，在 1961 至 2003 年間的觀測，全球海平面每

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年平均上身1.8 毫米，在 1993 年至 2003 年間，上升的高度迅速竄升至每年平均 3.1 毫米。近 100 年來，北極平均溫度上升的度數，幾乎是全球的兩倍。IPCC 在 第四版報告書中，亦對於四種情境進行模擬與預測，但整體來說，海平面在本世 紀可能上升區間是28 至 43 公分之間，上升的多寡將可決定於人與環境之間的合 諧程度。

圖 2-1-5：氣溫、海平面、海冰變化趨勢 資料來源：IPCC (2007)

四、極端天氣發生

在北美和南北東部、西北歐洲、亞洲北部與中部等中高緯度地區皆發現有降 水量顯著增多的現象，相反的在亞洲南部部分地區、非中南部及地中海地區等亞 熱帶地區則有降水量不足漸趨減少地現象。極端天氣所代表的是在大範圍氣候變

第二章 文獻回顧

遷之下，容易增加劇烈氣象的產生，如華中華南地區大雪災、華南大水災、緬甸 風災、紐奧良卡翠娜風災等都是劇烈天氣發生的實證，另外，聖嬰現象(El-Nino) 的異常天氣出現加上大氣環流與海洋洋流的循環，不僅在中南美洲產生大範圍的 影響如熱浪、乾旱等，近年更有反聖嬰現象的出現。IPCC 於第四版報告書中指 出世界各地的災害強度與頻率均會增加。熱浪和豪雨極可能會越來越頻繁，積雪 減少，颱風和颶風將會較少出現但威力更強大。平均氣溫上升3 度的話，在亞洲 一年之中將有7 百萬人以上將面臨洪水危機，全球有 1 億人以上將面臨糧食不足 窘境。如果上升4 度的話，北極海的冰將減少百分之三十五，使每 5 人之中就有 1 人會受到洪水的影響，且地球約有 30 億人口將面臨缺水困境，有更多的水生 生物將絕跡，北美地區受熱浪侵襲的次數將增為3 到 8 倍。災害強度急速暴增。

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