氣候變遷情境說明

過去在氣候變遷相關研究設定未來氣候情境包括假設、空間或時間類比、與物理性 環流模式(General Circulation Model, GCM)模擬，近年來，環流模式發展已有顯著改善，

因此，現今氣候變遷衝擊研究多以採用GCMs 模擬結果做為未來氣象條件設定之依據，

GCMs 模式考量氣候系統中大氣、海洋、陸地、海冰以及生物圈各單元之交互作用，以

網格化的方式推估全球氣候的變化，GCMs 屬於全球尺度分析，其模擬值直接應用於小 區位仍有相當之不確定性，因此目前在衝擊影響評估應用上，其預測值一般只應用於設 定氣候變遷預設情境，再配合氣象資料合成模式，產生評估模式所需之輸入資料。

目前許多國家已自行發展環流模式，但在模擬時皆採用 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)於 2000 年提出之排放情境特別報告(Special Report on Emissions Scenarios，SRES)中 A1、A2、B1 與 B2 等 4 類溫室氣體排放情境，4 類情境 闡述未來不同經濟發展可能導致的溫室氣體排放情形，各情境所代表意義說明如下：

1.A1：描述一個經濟快速成長的未來世界，全球人口在 21 世紀中葉達到高峰之後開始 下降，並且發展了更新更有效率的科技技術。A1 情境分為三種情況描述能源系統中 技術變化的方向，包括石化燃料密集型的A1FI，非化石燃料能源型的 A1T，以及不 過分依賴某種特定能源的各種能源平衡的A1B 情境。

2.A2：描述一非常多變異性組成的世界，全球人口不斷增加，但各國自力更生並維持 地方發展，以區域經濟成長為主，且經濟成長率與技術改進比起其他情境更加緩慢 且零碎。

3.B1：人口情境與 A1 情境相同，在 21 世紀中時期達到尖峰後開始下降，但經濟結構 轉向以服務與資訊產業為主，能源使用減少，注重經濟、社會與環境的永續性。

4.B2：描述一個全球人口持續成長(但比 A2 情境成長速度緩慢)，且為地方性經濟及社 會與環境永續性的情境。B2 情境是以環境保護與社會公平為目標，經濟屬於中度發 展，而比起A1 及 B1 情境科技的改變較緩慢且差異性較大。

雖然在IPCC 的報告中一再提及上述 6 種氣候變遷情境在推估未來情況具同等重要 性，然目前IPCC 網站上僅提供 A1B、A2 及 B1 等 3 種情境之資料供下載，因此以此 3 種情境進行分析。A2、A1B 及 B1 等 3 種情境分別代表的是較悲觀、持平及較樂觀的溫 室氣體排放情境，但溫室氣體排放情境大致以 2030 年為界，在 2030 年之前 A1B 情境 溫室氣體排放量較A2 情境高，而在 2030 年之後 A2 情境的溫室氣體排放量方開始高於

A1B 情境，且在 2060 年之前 A1B 情境氣溫上升的速度亦較 A2 情境為快，因此雖然 A1B 情境表示的是較持平的溫室氣體排放情境，但在短期(2020-2039 年)A1B 情境之溫度及 雨量改變情形可能較 A2 情境為嚴重，可能導致後續分析短期氣候變遷情境流量與供水 系統衝擊時，利用某些 GCMs 模式之輸出資料所模擬的結果會有 A1B 情境造成氣候變 遷衝擊影響比A2 來得嚴重的狀況。

圖 3-1 各種 SRES 情境之不同溫室氣體排放情境(IPCC, 2007)

圖 3-2 各種 SRES 情境不同溫室氣體排放情境溫度上升趨勢(IPCC , 2007)

SRES 情境是建立在假設沒有任何的政策行動以減緩氣候變化，但近十年來新的經 濟資料、新興技術以及如土地利用與土地覆蓋改變之環境觀測因子等資訊亦應反映至新 的情境資料中，再加上氣候變遷的衝擊以及需要的調適策略日益被重視，因此 IPCC 催 生了針對未來二、三十年具有高空間與時間解析度以及改善極端事件的新的氣候情境，

依據輻射驅動力(radiative forcing)來設定情境(Moss et al., 2010)。輻射驅動力是一個定量 比較人類和自然作用力對氣候變遷影響的概念(林能暉, 2007)，源自能源平衡的概念，也 就是考慮大氣層頂層太陽短波與地球長波的進出能量的平衡，若大氣層頂層的淨輻射量 不為零就會有輻射驅動力的產生，也就是說輻射驅動力是以單位面積內能量進出變化情 形來表示，由此可知，若輻射驅動力大於零表示有多餘的能量留在大氣內，將可能導致 地 表 附 近 的 氣 溫 上 升 ， 若 輻 射 驅 動 力 小 於 零 則 可 能 導 致 溫 度 降 低( 柳 中 明 ， http://taiwanpedia.culture.tw/web/content?ID=100572)，輻射驅動力軌跡(radiative forcing trajectories)並不與單一的社會經濟或排放情境有關而是受到不同的經濟、科技、人口、

政策及排放期貨交易組合的影響。IPCC 之 AR5 報告中，將以「代表濃度過程」

(Representative Concentration Pathway, RCP)來表示不同的情境，其中”R”表示每個 RCP 都提供了導致特定大氣輻射力特性之許多情境中的一個，而”P”則強調並不只對長期濃 度水準有興趣，而且也考慮隨著時間的演進到特定濃度的過程，總而言之，IPCC 在 AR5 情境中將提出4 個 RCPs，而每一個 RCP 都會代表特定的輻射驅動力路徑(radiative forcing pathway) (Moss et al., 2010)，4 個 RCPs 所代表的情境及對應的 CO2濃度與輻射驅動力路