在氣候變遷的相關研究中,面對未來不確定性,需要完整的強健系統來因應多 變的未來。調適路徑圖提供不同路徑供使用者選擇,根據使用者的目標來提供調適 行動執行計畫。調適路徑相關研究起源於荷蘭及英國,Haasnoot et al.(2013)提出 利用調適路徑的相關概念找出較強健的決策,以解決荷蘭萊茵河三角洲於氣候變 遷衝擊下面臨水資源過剩或不足的問題。英國泰晤士河口治理計畫(London TE2100 project)中分析了門檻(thresholds)、決策生效所需時間(lead time)及決 策時機點(triggers)等發展調適路徑時會遇到的問題,並分別建立短、中、長期因 應暴潮洪水之調適路徑。倫敦市的調適策略則著重於更多不同面向,包含洪水、缺 水、熱浪風險、空氣汙染、地下水議題及其他跨領域問題,然而其計畫中對於調適 路徑如何應用並無進一步的說明。
Moffat et al.(2014)回顧有關彈性式調適路徑(flexible adaptation pathway)之 應用,其中包含美國、澳洲及紐西蘭的案例。受到泰晤士河計畫的啟發,紐約州及 紐約市也應用調適路徑於調適計畫中,然而關於臨界點(tipping points)及觸發點
(triggers)的判定方式目前仍未有明確的定義。大洋洲許多區域在其調適計畫中也 提到調適路徑,如昆士蘭、維多利亞等地,其中澳洲Turners Beach and Leith 地區 的調適路徑最明確,共分為3 種路徑:撤退、同時維持目前發展與自然價值、維護 目前及未來發展,該行動計畫中除了策略以外也針對未來短、中期情境描述了可能 的調適選項、相對的責任歸屬及每個選項的成本,其調適路徑為條列式(Barnett et al., 2014)。
在規劃調適路徑時,需要量化調適選項的價值,才能排出調適選項的優先順序。
曹榮軒(2017)提出以 Black-Scholes 選擇權定價模型來評估調適選項的價值,量 化每個調適選項在不同時間點下,不同的調適價值,即可分析調適選項之時間價值 與未來不確定性。以 Black-Scholes 選擇權定價模型建構調適路徑的最大精神,在 於每一個調適選項的價值應隨著現有資訊以及不同的時間點而變化,故由調適選
在建置氣候變遷調適路徑時,首先面臨調適路徑圖的縱軸與橫軸定義,縱軸多 以調適策略為主(Haasnoot, 2013),可以清楚的讓決策者或利害相關者了解可行 之調適策略,此外,也可以調適行動方案作為調適路徑圖的縱軸,比起調適策略,
調適行動方案能夠提供更明確的訊息,但是在目前調適路徑的相關研究上,常常會 出現策略與行動方案兩者交互出現的情形,縱軸定義不夠明確,容易造成實際執行 上的混淆(Haasnoot, 2012;Siebentritt, 2014)。在橫軸的設計上,則可以採用時間 或是氣候相關參數,以時間作為橫軸的優點在於可以明確對應轉乘的時間,如圖 2-1,圖中橫軸為時間,縱軸列出不同的調適行動,每個行動之有效期可以由專家 討論或模式評估;黑色垂直短線代表該調適行動之失效點,代表實施一段特定時間 後,系統不能維持在可接受的風險內;圓圈代表切換至其他調適行動之可行性,也 就是轉乘點。但是在有關於氣候變遷模擬得到的結果,多是以未來一段時間的平均 情形來呈現,縱使藉由大氣環流模式模式有提供逐年的資料,但是這些資料在這樣 的時間尺度下有極高的不確定性,這是以時間作為橫軸時會面臨到的最大挑戰。若 是以氣候相關參數作為橫軸(Werners, 2013;Maru, 2014),則是以可以描述系統 風險最主要的狀態變數,如海平面上升高度、洪水回歸頻率、熱浪發生頻率、供水 系統乘載力,此類參數型的橫軸利於描述系統的狀態,可與監測系統結合,在調適 路徑的規劃上達到預警以及修正的效果。
圖2-1 調適路徑圖示意圖(Haasnoot et al., 2013)
Haasnoot(2012)藉由模擬各種不同的情境配合不同的調適選項,得到系統的 表現,並將系統的表現分為可以接受、中等和不可接受的狀態,當某個調適選項讓 系統表現達到不可接受狀態的時間點,就可稱為系統的臨界點,從開始評估的起點 到達臨界點的時間,就是該調適選項的有效期。將這樣的觀念進一步延伸,當某一 個調適選項到達臨界點,就可以視為該調適路徑上的轉乘點,代表該路徑已經沒有 辦法讓系統維持可接受的狀態到達終點,所以必須要選擇其他的路徑。當把所有可 能的調適路徑描繪出來後,可以更進一步地就每一條可行的路徑進行評估,這其中 包括所花費的經費以及造成其他領域的副作用,讓最後選擇調適路徑的決策者或 是利害相關者獲得足夠的資訊,選擇其中一條調適路徑做為面對氣候變遷調適未 來的方針。
調適路徑分析可依循3 個步驟:1.找出不同的調適路徑組合;2.找出候選調適 路徑;3.選擇最適合的調適路徑做為調適行動之依據。不同的調適路徑組合可以近 似地圖的概念呈現,地圖的縱軸可能為調適策略、調適行動組合或單一調適行動,
而橫軸則通常為時間、氣候變數的數值或待補足的系統服務水準缺口,若調適路徑 組合之組合數目不多,或針對較小尺度的研究區域如社區等,調適路徑圖的縱軸使 用單一調適行動或許較適合,可以更詳細探討每個調適行動的執行影響及適當行 動時機。最後,應該將調適路徑視為整體氣候變遷規劃中的一個環節,從評估現況 決定調適路徑的起點,模擬未來決定調適路徑的終點,界定調適選項決定可能的縱 軸,最後進入利害相關者討論決定路徑後,輔以監測與修正。
研究方法
本研究應用調適能力建構流程於韌性社區供水系統,首先建構社區供水系統 模式,模擬社區內民生與農業之水資源情形。接著根據社區供水風險評估方法,分 析社區供水之現況與未來風險,方法中包含社區水資源評估指標系統和低頻率氣 象合成模式。並以選擇權定價模型量化韌性社區供水調適選項,建立韌性社區供水 調適路徑圖。後續監測與檢覈調適路徑,在調適路徑偏離原本規劃路線時,提出調 適路徑修正計畫。