氣候變遷下都市災害影響熱點判別指標系統

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(1)氣候變遷下都市災害影響熱點判別指標系統. 內政部建築研究所研究報告中華民國九十八年十二月.

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(3) 氣候變遷下都市災害影響熱點判別指標系統. 受委託者：銘傳大學研究主持人：何明錦協同主持人：吳杰穎研究員：林文苑研究員：林育慈研究助理：曾志雄、劉書帆黃昱翔、張佑慈. 內政部建築研究所研究報告中華民國九十八年十二月.

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(5) 目次. 目次目次 ...................................................................................................................... I 圖次 .................................................................................................................... II 表次 ................................................................................................................... III 第一章緒論............................................................................................ 1-1 第一節研究緣起 ............................................................................................ 1-1 第二節研究範疇與方法 ................................................................................ 1-3 . 第二章 . 氣候變遷對台灣都市之衝擊 ................................................... 2-1 . 第一節氣候變遷之成因 ................................................................................ 2-1 第二節氣候變遷之威脅 ................................................................................ 2-3 第三節氣候變遷下的台灣都市 .................................................................... 2-8 . 第三章 . 都市災害影響熱點判別指標與系統 ....................................... 3-1 . 第一節國家與區域層級 ................................................................................ 3-1 第二節縣市層級 ............................................................................................ 3-7 第三節鄉鎮市層級 ...................................................................................... 3-19 第四節各都市災害影響熱點判別指標系統之比較 .................................. 3-30 . 第四章 . 我國氣候變遷災害影響熱點判別指標初擬 ........................... 4-1 . 第一節氣候變遷災害影響熱點判別指標歸納 ............................................ 4-1 第二節氣候變遷災害影響熱點判別指標初擬 ............................................ 4-6 第三節氣候變遷災害熱點判別指標之資料 .............................................. 4-10 . 第五章 . 判別指標之選取與判別指標系統之操作 ............................... 5-1 . 第一節模糊德爾菲法之操作與分析 ............................................................ 5-1 第二節模糊階層分析法之操作與分析 ........................................................ 5-5 第三節判別指標資料來源分析及操作說明 ................................................ 5-8 第四節判別指標系統之操作－以桃園縣鄉鎮市為例 .............................. 5-14 . 第六章 . 結論與建議 ............................................................................... 6-1 . 第一節結論 .................................................................................................... 6-1 第二節建議 .................................................................................................... 6-3 . 參考文獻 ............................................................................................................. 1 附錄一各指標之資料形式與評估方式....................................................... 6 附錄二模糊德爾菲專家問卷....................................................................... 9 附錄三模糊德爾菲之操作......................................................................... 23 附錄四模糊階層分析法專家問卷............................................................. 27 附錄五模糊階層分析法之操作................................................................. 42 附錄六專家座談會之會議記錄................................................................. 47 附錄七期中審查意見回應......................................................................... 54 附錄八期末審查意見回應......................................................................... 57 I.

(6) 目次. 圖次圖 1-1. 研究流程圖 ............................................................................................... 1-5. 圖 2-1. 台灣氣候變遷因果關係圖 ....................................................................... 2-8. 圖 3-1. 水災人員死亡率脆弱度評估圖 ............................................................... 3-2. 圖 3-2. 水災經濟損失脆弱度評估圖 ................................................................... 3-2. 圖 3-3. 水災經濟損失佔該國GDP比例脆弱度評估圖 ....................................... 3-2. 圖 3-4. 海岸地區脆弱度評估架構 ....................................................................... 3-4. 圖 3-5. 災害評估步驟圖 ..................................................................................... 3-12. 圖 3-6. 台灣天然災害統計指標體系架構圖 ..................................................... 3-17. 圖 3-7. 全台各縣市災害管理統計圖 ................................................................. 3-18. 圖 3-8. CVCA脆弱度評估程序圖 ...................................................................... 3-20. 圖 3-9. 汐止市脆弱度圖 ..................................................................................... 3-29. 圖 4-1. 氣候變遷災害熱點判別指標指標架構圖 ............................................... 4-9. 圖 5-1. 氣候變遷下都市災害影響熱點指標架構 ............................................... 5-4. 圖 5-2. 台灣地區雨季平均降雨量分布圖 ........................................................... 5-9. 圖 5-3. 台灣地區乾季平均降雨量分布圖 ........................................................... 5-9. 圖 5-4. 台灣地區夏季平均溫度分布圖 ............................................................... 5-9. 圖 5-5. 內政部營建署環境敏感地查詢系統示意圖 ........................................... 5-9. 圖 5-6. 宜蘭縣宜蘭市建物面積分布圖 ............................................................. 5-13. 圖 5-7. 降雨 600mm/日淹水潛勢圖 ................................................................... 5-13. 圖 5-8. 2000 年至 2090 年間桃園縣各鄉鎮市雨量與溫度變化 ...................... 5-14. 圖 5-9. 桃園縣各鄉鎮市環境敏感地分佈圖 ..................................................... 5-96. 圖 5-10 桃園縣各鄉鎮市崩塌地區與沿海土地流失地區分佈圖 ..................... 5-13 圖 5-11 桃園縣各鄉鎮市之建物分佈與淹水潛勢圖 ......................................... 5-13. II.

(7) 目次. 表次表 2-1. 氣候變遷對都市地區之衝擊影響表 ....................................................... 2-4. 表 2-2. 模式名稱與發展模式之氣象機構 ........................................................... 2-7. 表 3-1. 海岸區域之脆弱度評估表 ....................................................................... 3-5. 表 3-2. 型態與風險特徵評估指標清單 ............................................................... 3-8. 表 3-3. 脆弱度評估計算示意表 ......................................................................... 3-13. 表 3-4. CVA矩陣分析圖 ..................................................................................... 3-23. 表 3-5. CVA脆弱度指標 ..................................................................................... 3-25. 表 3-6. 脆弱度與適應能力因子表 ..................................................................... 3-27. 表 3-7. 評估目的分析表 ..................................................................................... 3-31. 表 3-8. 評估尺度分析表 ..................................................................................... 3-32. 表 3-9. 評估指標項目分析表 ............................................................................. 3-33. 表 3-10 評估方法分析表 ..................................................................................... 3-35 表 4-1. 判別指標歸納表(國家/區域) ................................................................... 4-1. 表 4-2. 判別指標歸納表(縣市層級) .................................................................... 4-3. 表 4-3. 判別指標歸納表(鄉鎮市層級) ................................................................ 4-4. 表 4-4. 氣候變遷因素指標與文獻彙整表 ........................................................... 4-7. 表 4-5. 自然環境條件指標與文獻彙整表 ........................................................... 4-7. 表 4-6. 社經環境條件指標與文獻彙整表 ........................................................... 4-8. 表 4-7. 災害熱點判別指標架構與資料表 ......................................................... 4-10. 表 4-8. 災害熱點判別指標操作性表 ................................................................. 4-12. 表 5-1. 模糊德爾菲專家問卷受訪群表 ............................................................... 5-2. 表 5-2. 評估指標篩選表 ....................................................................................... 5-3. 表 5-3. 氣候變遷下都市災害影響熱點指標權重表 ........................................... 5-6. 表 5-4. 崩塌地危險度分級準則 ......................................................................... 5-12. 表 5-5 2000 年至 2090 年間桃園縣各鄉鎮市雨量及溫度變化之平均值與t分數 ... ................................................................................................................... 5-14 表 5-6. 桃園縣各鄉鎮市環境敏感地指標t分數 ................................................ 5-16. 表 5-7. 桃園縣各鄉鎮市崩塌地區與沿海土地流失地區面積比例與t分數 .... 5-18. 表 5-8. 各鄉鎮市人口密度、災害死傷人數與土石流保全人數之原始值與t分數 5-12. 表 5-9. 桃園縣各鄉鎮市建物面積與淹水潛勢面積比例與t分數 .................... 5-20. 表 5-10 桃園縣各鄉鎮市三面向之權重 ............................................................. 5-21 表 5-11 桃園縣各鄉鎮市指標評估加權計分後之分數 ................................... 5-212 III.

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(9) 第一章緒論. 第一章緒論第一節. 研究緣起. 一、研究動機近年來全球氣候變遷引發災害衝擊之相關研究已經越來越受重視，極端氣候異常將提高都市的脆弱度，並加劇災害造成的衝擊。聯合國「跨國氣候變遷小組」 (IPCC；Intergovernmental Panel on Climate Change)在 2007 年氣候變遷評估報告 (Fourth Assessment Report, AR4)，指出 21 世紀全球暖化的趨勢是非常明確的，並提醒氣候變遷將引致全球性的環境與生態變遷。氣候變遷的現象主要包括了氣溫上升、降雨變遷、海平面上升及冰雪覆蓋量減少及極端氣候事件的發生，間接 /直接影響地球的天然環境系統，恐加劇災害的頻率與強度。因此世界各國開始著手進行氣候變遷的相關研究，並彙整各種過去災害的經驗與知識，制定因應的調適策略與研究。其中許多國際組織，如 IPCC (2007)，European Climate Change Programme (2006)均建議：世界各國應建立評估系統，以評估自己國家面對氣候變遷引發之災害風險。 Mileti (1999) 認為天然災害是三個系統交互作用的結果：(1)地球的天然環境 (Physical Environment) 系統，如颱風、降雨、地震等； (2) 人文環境 (Human Environment)系統，如人口分佈，政治經濟條件，文化特性等；(3)建成環境 (BuiltEnvironment)系統，如建築物，維生管線，公共設施等。Dilley et al.(2005) 在世界銀行出版的報告”Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis”中指出，台灣可能是世界上最易受到天然災害衝擊的地方，特別是台灣約有 73%的人口是居住在有三種以上災害可能衝擊之地區。既然台灣位於極易受災的地區，也就是 Mileti 認為天然環境系統較敏感的地區，加上全球氣候變遷的推波助瀾，未來唯有調整 Mileti 所稱人文環境系統及建成環境系統，台灣面對的災損狀況才不會大幅度擴大。然而欲調整人文環境及建成環境系統，就必須先判斷那些地區是有較高的風險？有較高的脆弱度？其脆弱度的型態為何？因此，本研究在上述背景下，並且考量內政部建築研究所 2008 年「氣候變遷衝擊下之都市災害型態與衝擊評估先期研究」成果報告之建議，嘗試考量在氣後變遷狀況下，根據我國本土特性，建立可量化且易操作的災害熱點判別指標系統，藉以衡量各都市地區人文環境與建成環境之脆弱度因子及其風險高低。此災害熱點判別指標系統建立後，將使得未來在地區治理上，規劃者能容易地掌握該地區的災害風險高低及脆弱度因子，辨識應優先擬定調適計畫之地區，並可作為都市空間規劃、地區災害防救計畫之重要參考。. 1-1.

(10) 第一章緒論. 二、研究目標 (一)掌握氣候變遷下，台灣都市受災的趨勢。 (二)掌握世界各國對氣候變遷引發之災害風險評估指標及系統。 (三)篩選相關之評估指標，並給予權重。 (四)提出易操作的「災害熱點判別指標系統」。三、研究目的 (一)「災害熱點判別指標系統」完成後，具體回應國際相關組織的呼籲。 (二)提供空間規劃者或政府行政人員，未來能透過簡易的「災害熱點判別指標系統」掌握某地區在氣候變遷影響下之風險高低及脆弱度因子。. 1-2.

(11) 第一章緒論. 第二節. 研究範疇與方法. 一、研究範疇 (一)氣候變遷災害熱點(hotspot)之定義災害熱點(disaster hotspot)這個觀念普遍被運用，始於 2005 年世界銀行所出版的報告「Natural disaster hotspots: A global risk analysis」。作者 Dilley 等人，將災害熱點定義為：容易受到一種或數種災害影響，並可能產生嚴重衝擊風險之地區。由於其所評估之尺度是以全球網格為基本單位計算，計算全球各地區受災的程度，故其 hotspot 有「受災程度高的風險地區」之意。本研究對氣候變遷災害熱點之定義，為容易受到氣候變遷因素衝擊、改變、擾動之地區，包括人為建成環境、自然環境等。但本研究的意涵，並非評估地區「是否」為熱點，而是評估地區受氣候變遷風險影響之「程度」，不完全等同於 Dilley 等人研究之定義。本研究的判別指標系統，其評估意義便為交互衡量氣候變遷影響因素、自然環境與人為環境等三者，綜合評估地區受氣候變遷的風險程度。 (二)研究尺度為了評估台灣未來受氣候變遷衝擊之可能性與脆弱程度，讓判別指標不至難以操作且不失精度，可切實運用於地區行政單位中，並使之實踐應用於防救災空間系統中，本研究研擬之氣候變遷災害熱點之判別指標系統其運用尺度與精準度，針對我國有都市計畫之鄉鎮市地區，使鄉鎮地區能藉判別系統深入了解地區受氣候變遷衝擊之可能，衡量未來受衝擊、損害較強之區位與程度，作為台灣鄉鎮縣市規劃相關決策、減災、都市計畫、地區災害防救計畫之參考方針。 (三)氣候變遷影響範疇氣候變遷涉及的影響面向相當廣泛，包括溫度、降雨、海平面上升等主要的現象(馮正民、詹士樑，2007)，造成的衝擊包括海岸與濕地的流失、水資源與農業的衝擊、洪旱災與傳染疫病等各種面向的衝擊。然而本研究的評估面向主要以災害衝擊為主，評估風險程度以致於能落實至防救災空間系統中。故本研究氣候變遷涉及之影響範疇，以溫度、降雨、海平面、環境敏感地、地理條件與台灣的社會經濟條件等面向，為主要的研究範疇。在溫度與降雨的評估因子中，本研究主要以何明錦、詹士樑(2008)模擬氣溫、降雨之成果為主。對於其研究成果之氣候變遷未來的模擬情境與模擬的模式，本研究考量災害衝擊的最差情況，以差異度較高之 A2 為主要之情境的選擇。在海平面上升的相關預估中，柳中明(2008)的成果指出，台灣目前尚未進行海平面上升的推估，因此海平面推估的部分仍是目前較難以進行 1-3.

(12) 第一章緒論. 操作的評估因子。二、研究方法為檢視各個氣候變遷與災害熱點之相關研究，因此以文獻回顧法蒐集歸納國內外災害熱點之相關文獻，進行災害熱點定義、評估指標操作、衡量之文獻探討；以模糊德爾菲法篩選評估指標；並為使評估指標不至難以操作落實，故以未來使用者訪談的方式，歸納未來行政操作單位之意見，進行評估指標之操作性與應用性之修飾；最後以模糊層級分析法篩選並取得評估指標之權重值。文獻回顧歸納法： (一)文獻回顧歸納法：透過文獻回顧與資料蒐集，蒐集與歸納國內、外關於災害熱點相關的討論文獻，包含定義、評估指標（因素）建立、評估方法、實證與案例分析、政策評估等層面的文獻與資訊。 (二)專家座談與訪談：透過不同領域專家或焦點團體的專家問卷及座談，協助研究相關工作的推動，包含對於災害熱點的相關定義、評估系統（與指標）建置、評估方法的確認，透過專家座談與訪談，使研究的進行方向能獲得較高的共識，亦可透過集思廣益以避免研究層面過於狹隘。 (三)未來使用者訪談：透過未來使用對象之訪談，針對評估指標的資料取得、資料轉換、指標操作運用作適宜性、難易性的訪談衡量，使災害熱點評估不至難以落實運用，可切實的運用於各行政單位、主管機關部門。 (四)模糊德爾菲法、模糊層級分析法：以模糊德爾菲法進行專家意見之調查，篩選各個評估指標，剔除相對不重要的評估指標，作為評估指標評選之依據；並透過模糊層級分析法，衡量各個評估指標之重要性程度，以及各個指標、次標之權重值，作為地區實證資料的權重比例。三、研究流程本研究首先界定氣候變遷之研究範疇，其次檢視氣候變遷與災害熱點之相關研究，以文獻回顧整合相關氣候變遷對都市之衝擊、災害熱點與相關評估方式之文獻；初步擬定評估指標後，透過模糊德爾菲法，以專家座談訪談各領域之專家學者，以取得評估指標之共識，篩選刪除評估指標；並為使評估指標不至難以操作落實，故以未來使用者訪談的方式，歸納未來行政操作單位之意見，進行評估指標之操作性與應用性之修飾；再以模糊層級分析法篩選並取得評估指標之權重 1-4.

(13) 第一章緒論. 值，最後將之納入防災空間規劃之程序中，研擬應用於防救災措施的相關策略與建議。. 研究範疇界定. 文獻回顧氣候變遷下台灣都市災害之衝擊. 都市災害熱點判別指標系統. 都市災害熱點判別系統之運用方式. 都市災害熱點判別指標初擬期中報告模糊德爾菲評估指標卻認模糊階層分析計算指標權重及未來指標操作系統說明結論與建議期末報告圖1-1. 研究流程圖. 資料來源：本研究整理。. 1-5.

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(15) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊第一節. 氣候變遷之成因. 長久以來，人類活動所產生之溫室氣體已造成地球氣候產生劇烈變化，且導致全球性環境與生態上的變遷，促使劇烈性之異常天氣愈加頻繁，氣象災損更益增加，對於脆弱度高的城市而言，將會受到嚴重的衝擊。因此以下將針對氣候變遷的形成原因與影響分別闡述之。太陽輻射是以紅外線波長來增加地球的熱量。地球吸收太陽光能量之後，再以紅外線長波形式輻射進入大氣，被其中的雲、二氧化碳、水汽及其它氣體所吸收。大氣將部分能量輻射回到太空，部分則再返回地球表面，因而使地球增加能量。這種自然的加熱過程即稱為「溫室效應」（Greenhouse effect）。溫室效應是一自然現象，自盤古開天以來，就存在於地球。但如果大氣中的溫室氣體含量過高，將攔截過多的地球輻射，使得地表氣溫逐漸上升。自從歐洲工業革命以來，人類的工業活動大量使用化石燃料(如煤、石油等)，製造了大量的二氧化碳、氧化亞氮、甲烷、氟氯碳化物等溫室氣體，並將之排放至大氣之中。而溫室氣體的一個重要特性即是生命周期相當地長。這些氣體一旦進入大氣，幾乎無法回收，只有靠自然的過程讓它們逐漸消失。即使，人類立刻停止所有的人造溫室氣體的排放，從工業革命之後，累積下來的溫室氣體仍將繼續發揮它們的溫室效應，影響地球的氣候（許晃雄，1998）。氣候變遷原屬於自然現象，大多數的溫室氣體來自於海洋，為演替冰河時期的現象，而隨著經濟的發展，現在人類可能正在加速這個過程。許多研究顯示，人類利用生態資源、化石燃料時所產生的溫室氣體已對大氣系統的影響越來越劇烈，甚至可能取代了自然演替作用，因而 IPCC(2007)在報告中指出人類活動「非常可能」為氣候變遷的主因。 IPCC(2007)於第四版氣候變遷綜合報告書(Assessment Report Four)中提出，溫室氣體巨幅成長的轉折時間點，約為工業革命時期的 1750 年後才開始。工業革命所產生的工業化、都市化與科技的發展，致使溫室氣體充斥於大氣中，加上都市熱島效應的關係，最直接的感受即是氣溫越來越高。氣溫上升為最直接的氣候變遷現象之一，並持續引發其它氣候變遷的現象，如：降雨改變、海平面上升甚至極端天氣的發生等。因而斷言「工業革命」為人類活動對大氣影響的起始點。洪志誠(2007)表示，若把大氣中的溫室氣體全部移除，地表的平均溫度會比目前低 30 幾度，全球地表平均溫度將低於零℃，即地球如果缺少溫室效應的保溫，地球上的生物也將面臨空前的浩劫，但問題癥結是，目前溫室氣體的含量已經超過保溫地球該有的濃度，而且仍快速增加中。另外，過去幾次地球暖化的現象皆與二氧化碳的濃度增加有關。過去，大氣中的二氧化碳增加原因是因為火山爆發造成，但近年來，人類活動可能是造成此現象的主要歸因。 2-1.

(16) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 胡思聰、張隆盛、李至倫(2004)更指出，大自然的運作機制實非人類現有知識所能測度，現有科技文明其實是建立在一個環境狀態沒有劇烈變異的脆弱前提上。如果人類不能節制對於環境的掠奪心態與污染行為，在連鎖擴張的效應下，人類製造的環境問題與氣候變遷，將會為人類自己招來無可抗禦的浩劫，使人類回到茹毛飲血的原始生活、重新面對大自然最嚴苛而公平的生存考驗！為了免於墮入這種悲慘的境地，各國政府應該謹慎的制訂環境政策、遵守國際環境公約，而且必須加強環境科學的研究並認真思考有關的環境影響與因應對策。許晃雄(1998)也提到，人了不斷向大自然爭取生存空間，以換取更好的生長環境，隨著人口快速增加、科技不斷突飛猛進，人類的影響不斷加速而且擴大影響範圍。工業革命以來，人類大量的製造溫室氣體，對大自然的影響將不再只是侷限於地表，而是擴張至大氣，而且藉由大氣的運動，將影響逐漸佈及全球，大幅提高了全球暖化的可能性。科學家也因此驚覺到氣候不只變幻莫測，更可能因人類的過度發展而發生更劇烈的變化。1980 年以來，全球平均氣溫迅速上升，不尋常的天氣與氣候現象頻頻發生頻率，更使得氣候變遷突然成為世人矚目的議題。. 2-2.

(17) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 第二節. 氣候變遷之威脅. IPCC(2001)於年全球氣候變遷第二次評估報告中指出，氣候變遷將導致天然災害之強度及頻率越來越大且不穩定，產生的災損將會更趨嚴重。此外，若全球平均氣溫上升 3 度，亞洲一年之內將有 7 百萬人以上，面臨洪水危機，全球則有 1 億人以上的人口面臨糧食不足之窘境；如全球溫度上升 4 度，北極海冰層將銳減 35％，使每 1/5 的人口會受到洪水的衝擊，且地球約有 30 億人口將面臨缺水的困境。另外，北美地區受熱浪侵襲的次數將增為 3 至 8 倍。更於 2007 年所發佈的第四次評估報告，人類活動非常可能是全球氣候變遷主因的可能性。 IPCC(2001)，認為 21 世紀全球暖化的趨勢相當明確，並指出氣候變遷將導致全球性的環境與生態變遷，促使颱風、大西洋的颶風、歐美洲的溫帶氣旋與暴風雨也將產生規模更大災損更嚴重的洪災，而颱風此種破壞力強的災害，其影響範圍將因為氣溫的上升而擴大，強度與頻率會越來越強、越來越不穩定。另外，熱浪和豪雨亦極可能會越來越頻繁，積雪亦越趨減少。另外，IPCC(2001)更預估，於 2100 年時全球平均地面氣溫將比 1990 年增加 1.4－5.8℃，而海平面將上升 9－88 公分；此外，預估全球二氧化碳濃度已自工業革命前 280 ppm 增加至 1992 年 360 ppm，到 2100 年二氧化碳濃度增加至 540-970ppm，是 1750 年的 90-250%，若要在 21 世紀末將二氧化碳濃度保持為工業革命前之二倍，則目前全球二氧化碳之排放量即需削減一半以上。 IPCC(2007)於第四次評估報告書中提到，溫室氣體的減量與氣候變遷之調適均須受到重視，並指出所謂的氣候變遷調適亦即，在自然或人為系統中，因應實際或預期的氣候變化，減緩其所造成之傷害。 2005 年，全球環境變遷人文面向國際計畫(International Human Dimensions Programm of Global Environmental Change, IHDP)於 Urbanization and Global Environmental Change 報告書提出，全球環境變遷造成的極端氣候將改變季節的強度或長度，而脆弱度高的城市將遭受嚴重之衝擊。聯合國開發計畫署(United Nations Development Programme)亦指出氣候變遷會對貧窮國家帶來嚴重的衝擊。此外，氣候變遷將導致海平面上升，促使沿海地區土地淹沒，以至於國家領土消失，因而經濟合作開發組織（The Organization For Economic Cooperation And Development）於 2007 年 12 月，研究預估 2070 年將有 136 個沿海城市的居民活在淹水的恐懼之中，尤其是亞洲地區。歐盟氣候變遷計畫第二工作小組(ECCP WGⅡ)於 2006 年所提出的「都市計畫與建設調適部門報告(Urban Planning and Construction Sectoral Report)」中指出，氣候變遷導致都市地區產生熱島效應，並改變降雨型態，嚴重影響水資源，導致都市地區之衛生環境、運輸系統、水質和水量需求等問題。Satterthwaite(2008) 亦表示氣候變遷趨勢下，洪患、乾旱的強度增加、發生的週期不固定，容易造成陸地水資源涵養量的不穩定以及水質改變。 2-3.

(18) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. Satterthwaite(2008)指出氣候變遷趨勢下，洪患、乾旱的強度增加、發生的週期不固定，容易造成陸地水資源涵養量的不穩定以及水質改變，而衝擊不僅對於水資源本身破壞更會影響糧食、產業衝擊，亦因為在其影響之下，災害的衝擊強度與頻率將有可能變得更為劇烈，並使得人類基本農牧生產及居住環境變化，脆弱度亦隨之提升。亦指出當氣候變遷產生洪水或降雨頻率發生，城市地區將存在更多風險，包括建築、道路、橋樑之基礎設施將受到摧毀，加重交通系統之需求。氣候變遷對都市地區之衝擊如下表 2-1 所示。詹錢登、陳晉琪(2009)提出氣候變遷所導致的溫度上升，致使高緯度的高山地區冰凍天數減低，土石流發生區位有逐漸往高海拔地區移動之趨勢，溫度攀升將促使永凍土和岩石冰河活動之動力，成為提供土石流開始發生地區的土石材料。另外還提到，氣候變遷所引發的降雨改變，可能使土石流也產生季節性的變化。胡思聰(2004)表示，由於全球性氣候變遷與地球暖化，導致溫升及極區冰融，造成海水面上升淹沒土地，且因海水表層鹽度降低，無法進行與深層海水層的交換對流，進而影響了「溫鹽環流」的能量傳遞功能。全球各洲的氣候將會大異以往，且將導致病蟲害、農產品歉收及瘟疫的流行。在資源、糧食及能源供應不繼的狀況下，人類將會為了搶奪環境資源而烽火四起。而那些國土面積廣大、人口眾多，環境承載負荷過大的國家及地區最深受其害。何明錦、詹士樑(2008)於內政部建築研究所的報告中提到，氣候變遷可能會造成能源的爭奪及國與國之間的衝突；此外洪患、乾旱亦會愈加劇烈，將造成水資源的不足及水質的改變，其它如糧食、產業以及居住環境等，也將受到全球氣候變遷之衝擊。表2-1 氣候現象. 氣候變遷對都市地區之衝擊影響表. 影響. 長期的衝擊. 受衝擊的區域/族群. 洪水和暴風造成的提高沿海地區脆弱度；颱風沿海地區；人口與資傷亡及損害；經濟損住宅、健康、旅遊、經熱帶氣旋源有限的地區；基礎失；交通、旅遊、基濟及運輸系統、建築物暴風設施；保險業礎設施及基礎設施暴雨洪水. 侵蝕/滑坡；淹水；運輸系統；基礎設施. 熱浪寒流. 人類的健康；社會穩特定族群的脆弱度增中緯度地區；老人、定；能源、水資源系加；健康上的影響；能幼年和(或)非常貧困統；基礎設施源需求的改變的人口. 旱災. 乾旱和半乾旱地水資源的貧乏；人口及水的供應；基本生區；貧困和人口集中經濟活動趨位的轉移；計；水利、水運設施的地區；人類造成的額外的供水投資缺水地區. 氣溫. 能源的需求及其成. 沿岸地區與排水系統. 沿岸地區排水系統. 對能源需求的轉變；空多元化但適應、資源 2-4.

(19) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 氣候現象. 影響. 長期的衝擊. 受衝擊的區域/族群. 本；城市空氣品質；氣品質的惡化；影響仰有限的地區及人凍土與解凍土壤；旅賴融水的生活區；威脅口，將形塑更高的脆遊業和娛樂業；零售位於土壤凍土層的住宅弱度消費；基本生計區/基礎設施. 降雨. 海水倒灌. 海平面上升. 農業生計；海水倒灌；旅遊業；水利基降雨提升與減少造成脆礎設施；仰賴水的能弱度的提高源供應. 貧困地區與人口. 增加沿海地區的脆弱度. 地勢低窪的沿海地區(尤其是資源能力有限的地區). 沿海的土地使用；洪低窪沿海地區的長期脆水風險；水災；水利弱度增加基礎設施. 地勢低窪的沿海地區(尤其是資源能力有限的地區). 影響水利基礎設施. 資料來源：Satterthwaite (2008) 另外，IPCC 將預測大氣中溫室氣體變化的情況，以進行未來氣候變遷之預估。IPCC 於第三次(The Third Assessment Report; TAR)及第四次報告(AR4)中，使用了六種的情境，以假設氣候變遷下，未來全球與區域的社會、經濟、科技、環境等變化。下列將針對這六種情境簡述之。 (一)A1 情境此情境預估因嶄新且有效率的科技快速發展，致使全球經濟大幅成長，然而全球人口數在世紀中達到高峰後即開始下降。全球化的市場經濟導向，教育及生活水準的提高，以及科技的成長與資訊的流通，使得人均所得的差距大幅減小。A1 情境群組下，依據其科技發展的能源使用，可包含以下三個次情境： 1.A1B：再生能源與化石燃料並用，土地使用變遷速度適中。 2.A1T：再生能源進展迅速，未來人類不使用化石燃料。 3.A1F1：人類仍然大幅使用化石燃料。 (二)A2 情境此情境表示，區域性經濟成長且幅度不等，而導致未開發國家與開發國家的收入差異仍大，科技與人口流動緩慢，並強調家庭或族群之生產力，另外，A2 的人口成長率是四個情境中最高者，但科技和經濟成長是四個情境 2-5.

(20) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 中較緩慢者。 (三)B1 情境 B1 情境指出，全球化之下，人口成長和 A1 情境一樣，但是經濟結構卻轉變為物料需求量減緩的服務業，和資訊業和清潔與高效率的科技。全球的環境與社會意識高漲，強調以結合全世界的力量來追求經濟、社會和環境的永續發展，當然也包括公平性。經濟發展程度適中，科技快速發展，而且扮演很重要的角色，世界各國的貧富差距逐漸縮小。 (四)B2 情境此情境說明，世界各國的人類對於環境保護與社會的公平性日趨重視，但整體的決策機制是以區域性和地方性的思維為主。全球化的腳步漸緩，加上政府政策受有環境意識的公民的影響，因此地域性的決策機制顯的更受重視。全球人口仍持續增加，但是低於 A2 情境，經濟發展程度適中，科技發展不如 A1 和 B1 情境快速，卻更多樣性。在 IPCC 第四次的評估報告書中，認為 A1B 是未來最有可能發生的情境。該情境表示，未來是個快速經濟成長的社會，且人口增長趨緩，更新更有效率的科技將問世，另外，人均收入的差距減少，即形成均富社會，然而在這個世界裡，人們追求的不是環境的品質，卻是個人的財富。因此，溫室氣體的排放量會比 A1 情境下的排放量較為緩和，但卻比 B2 情境更快速增加。溫室氣體排放情境特別報告(Special Report on Emission Scenarios, SRES)即 IPCC 所公佈之社經情境模擬之數據，其中又以 SRES-A2 和 SRES-B2 兩情境最常被使用，另外，SRES-A2 對於未來溫室氣體的預期排放量模擬較 SRES-B2 多。何明錦、詹士樑(2008)，分析比較Center for Climate System Research National Institute for Environmental Studies(CCS)、Canadian Center for Climate Modelling and Analysis(CMA)、Max Planck Institute fur Meteorologie(EH4)、 Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL)與Hadley Centre for Climate Prediction and Research(HAD3)此五種全球氣候模式之台灣降尺度區域模擬資料，此五種氣候模式分別由日本、加拿大、德國、美國以及英國之氣象機構所研發而來(參見表 2-2)，其所模擬的情境為SRES-A2、SRES-B2 兩者，如下表所示。其採用CCS模式，原因在於CCS模式與其他模式之趨勢相似度較高，故應具有較高之可信度，且該模式由日本氣象機構所研發，較其他四種氣候模式之發展機構，在全球區位上與台灣較相近，其地理位置以及面積大小與台灣具有較高之相似性，在探討氣候模式之適合性上，CCS模式應該較適合台灣地區使用。. 2-6.

(21) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 表2-2. 模式名稱與發展模式之氣象機構國家縮寫模式名稱. 氣象機構 Max Planck Institute fur 德國 Meteorologie Hadley Centre for Climate 英國 Prediction and Research Geophysical Fluid Dynamics 美國 Laboratory Canadian Center for Climate 加拿 Modelling and Analysis 大 Center for Climate System Research National Institute 日本 for Environmental Studies 資料來源：何明錦、詹士樑(2008). EH4. SRES 情(TAR). ECHAM4/OPYC3 A2 & B2. HAD3 HADCM3. A2 & B2. GFDL R30. A2 & B2. CMA. CGCM2. A2 & B2. CCS. CCSR/NIES AGCM+CCSR OGCM. A2 & B2. 2-7.

(22) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 第三節. 氣候變遷下的台灣都市. Dilley et al. (2005)在世界銀行出版的報告”Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis”中指出，台灣可能是世界上最易受到天然災害衝擊的地方，特別是台灣約有 73%的人口是居住在有三種以上災害可能衝擊之地區。加上近年來全球環境變遷、氣候異常現象，使得天然災害頻率增加、強度增強，高危險地區風險更是大為提升(Anderson, 1989；Linnerooth-Bayer and Amendola, 2000；蕭代基， 2002)。馮正民、詹士樑(2007)研究成果顯示，氣候變遷對台灣所造成的現象包括海平面上升、降雨改變、氣溫上升與臭氧層破壞，而氣候變遷將對台灣帶來海岸退縮、生態系統改變、農林漁牧衝擊、水供給問題、土砂災害、洪旱災害、疫病傳染與能源使用改變等衝擊，伴隨而來的則是海岸保育、生態系統保育、糧食安全維護、水資源管理、土壤保護、天然災害防制、公共衛生防制與能源管理等議題，如下圖 2-1 所示。. 圖2-1. 台灣氣候變遷因果關係圖. 資料來源：馮正民、詹士樑(2007) 2-8.

(23) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 另外，陳吉仲(2003)亦指出當氣候變遷、異常時，其伴隨的豪雨、強風、乾旱及低溫等氣候現象會帶給台灣地區不同程度的災害損失。以下將針對氣候變遷對台灣都市可能造成之溫度上升、洪旱災害、坡地災害、生態系統之衝擊、海平面上升、水資源等六個面向詳加描述。一、溫度上升過去百年來，台灣經歷了全島性的暖化現象，與全球暖化趨勢一致，其溫度上升速率遠大於全球平均值。許晃雄(2007)表示，台灣的暖化現象，將不只發生於都會區，甚至是玉山、東吉島等較無明顯開發地區，亦有顯著的暖化情形。台灣之高溫頻率越來越高，其偏移程度大於低溫逐漸往高溫偏移的情況，因而形成台灣之年溫差漸大，日夜溫差件小。其更進一步分析，台灣在 1970 年以後，寒流次數明顯減少。1980 年後期發生高溫的機率增加，低溫發生機率下降；熱浪強度變強，都會區比鄉村明顯，加上都會區又受熱島效應之影響，因此台灣未來面臨的衝擊，可能比多數國家更嚴峻。劉紹臣等人(2003)指出，過去幾十年來，台灣因經濟快速發展及高度工業化，能源使用大增，工廠密度及單位面積能源的消耗率，在人口總數超過一千萬的國家中高居首位，且大部分土地已被櫛比鱗次的建築、工廠、村莊及柏油馬路取代，加上受氣候變遷之衝擊，所產生的熱島效應可能是全世界最顯著的地區。此外，台灣地區受到熱島效應的影響範圍不僅越來越明顯，也可能導致區域性氣候改變，如南部地區日照強又長，加上散熱不易，因此夜間增溫尤為顯著。因溫室氣體劇增，致使溫室效應惡化，進而導致全球氣候變遷。而溫度的上升所產生的蒸發旺盛，將使大氣中之含水量增加，進一步地引發降雨時空及型態的劇烈轉變，並誘發颱風的強度與頻率提高，坡地災害隨之發生。氣溫異常所衍生的降雨不穩定、天然災害頻率及強度越來越大，影響所及還包含農作物的產量銳減，生態系統的改變，水資源的供給問題等。因此，若溫度的持續上升，暖化現象日益顯著，衝擊亦更為嚴重。二、洪旱災害台灣本是一個極為容易發生天然災害的地區，然而在這些天然災害中，颱風所造成的損失又占天然災害總損失的 70％以上，且每場颱風災害的平均經濟損失約為新台幣 20 億左右(美商達信保險經紀人股份有限公司台灣分公司, 2004)。歷年颱風如賀伯、象神、納莉、敏督利等，引發之土石流與水患皆造成許多生命財產的損失，其原因有可能是都市化及人口的過度集中，加上土地不當開發，導致自身脆弱度的提升(鄧慰先等人，2005)，加上近年來地球暖化造成之全球性氣候異常，將使得自然災害帶來的衝擊更為嚴重，造成人民的重大傷亡和地方基礎設施的破壞。氣候變遷除了加劇天然災害的頻率與強度外，降水形態的改變也是最為強烈。劉紹臣(2008)指出，台灣地區小雨發生頻率越趨減少，然而暴雨頻率呈現倍數增 2-9.

(24) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 加。說明年降雨量波動幅度雖不大，但全年降雨時數自 1985 年以後，卻呈現下降之趨勢，平均時雨量明顯上升，降雨強度在過去 20 幾年增加 30％以上。另外表示，因應氣候變遷所設置的防洪措施，即以一百年或二百年迴歸周期可能發生的最大降雨作為水庫和水壩等水利設施之設計標準，應該要重新評估。而針對氣候變遷所導致的降雨改變，其可能致使台灣地區發生旱災。數十年觀察發現，台灣的小雨發生頻率減少約 30％到 40％，而小雨則是土壤保持濕潤的重要機制，小雨頻率減少，就會使接近沙漠、半乾燥的地區沙漠化越來越嚴重；在台灣，就是乾旱問題會越來越嚴重（劉紹臣，2008）。另外，謝龍生等(2004) 利用台灣北、中、南主要河川模擬未來全球氣候變遷對台灣流域防洪系統之衝擊影響，其研究結果顯示，台灣主要河川之洪峰流量有升高之趨勢，因此針對流域防洪系統及工程進行重新檢討，並提出對易淹水區加強土地使用管理及限制等空間規劃方面之建議。三、坡地災害天然山坡地可能因天生之地質條件不良而處於極不穩定或有立即危險的狀態，一旦再遭受人為不當開發或天然因素，如颱風、地震及暴雨等外在誘因之侵襲下，其產生災害的機率將隨之增加。根據記錄，在過去數十年中，台灣大規模的坡地災害，幾乎全都是由於豪雨所造成。在九二一大地震發生後，原本破碎、脆弱的地質更加脆弱，除了增加了可見的崩積土石外，未崩塌的土石亦產生了不易察覺的張裂縫。當雨量或降雨強度超過某一崩塌區所能抵抗的極限，即臨界雨量，該崩塌地即開始破壞而崩潰，而未崩塌之地質受到雨水入侵，在水壓力大於內聚力後，亦發生崩潰現象。例如桃芝颱風的降雨量雖未創紀錄，卻造成如此大的土石流災害，即是該雨量已經大於坡地可承受之臨界雨量。根據行政院國科會專題研究報告指出，台灣的年降雨日數有明顯的減少趨勢，但是豪、大雨的次數皆有所增加，侵台的颱風數量劇增，發生機率極低，即二百年發生一次頻率的天氣形態，在這幾年內發生頻繁。這些現象的產生，所挾帶的大量雨水，將導致坡地災害之頻率大為增加。台灣地理環境特殊，且全年平均雨量是世界平均值的 2.6 倍，故每逢颱風季節，挾帶豪雨，表土易受沖蝕，山區容易發生山崩、地滑，因而產生大量砂石堆積於山谷河床。若遇豪雨即隨河水急瀉而下，形成土石流而釀成災情(吳瑞賢等， 2004)。何明錦、詹士樑(2008)指出土石流的構成因素包括有土、石、坡度及豐沛的水分。氣候變遷提高降雨頻率，大量的雨水，不僅提升對於土壤的沖蝕力，更成為大量土石沖刷的介質，大大增強土石流衝擊強度。詹錢登、陳晉琪(2009)亦提到，氣候變遷所造成的溫度上升，致使降雨的時空與型態產生極大的變化，進而導致雨水大量的沖蝕土壤、地表逕流的增加，迫使土石流的發生。另外，其還依據降雨的改變，推估 2010 年及 2020 年之土壤沖 2-10.

(25) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 蝕量，將分別增加 10~19 % 與 28~29 %，並結論極端降雨條件有逐年增加之趨勢，且土石流事件之頻率與強度將越來越嚴重。四、生態系統 IHDP(2005)表示，全球環境變遷造成的極端氣候將改變季節的強度或長度。李培芬等人(2006)提出台灣的陸域生態系蘊含了豐富的生物物種，也提供了多樣的產品與服務。但在氣候變遷的影響下，陸域生態系將在不同的層面遭受衝擊。並指出氣候變遷也將造成地景的變遷，影響地景單元在其組成與空間分布上產生改變，進而造成分布於此地景中物種種類和組成之改變。若由生產者之角度而言，樹種分布會因為氣候變遷而改變，森林植群與林相也會面臨改變。李培芬(2008)更指出，生態系是一個具有階層性的複雜系統，各個層級內、層級與層級之間都具有錯綜複雜的交互作用關係。這種開放性的系統會與外在環境和氣候相互影響。因此氣候暖化對生態系的衝擊，會藉由這些交互作用造成影響。最後這些生態系統的改變也會反應影響大氣的組成與氣候的狀況。劉彥蘭(2001)表示，氣候變遷將導致兩棲及爬蟲類之數量持續減少，且兩棲動物可能是生態指示者，因為牠們對於氣候變遷特別敏感，因此目前有許多研究學者開始以研究兩棲動物的活動，以作為生物多樣性的受到氣候變遷威脅的一項參考。根據調查結果指出，過去 20 年內約有 200 多種的兩棲動物數量逐漸下降，而約有 20 多種兩棲動物已經絕種，導致此結果的原因包括棲息地受到損害。然而，科學家針對此一議題，首次提出與氣候變遷有直接的關連性。黃煥彰(2006)，說明變遷對台灣生態的衝擊，包括台灣繁殖鳥類多樣性最高區域的面積約減損 17%、特有種鳥類分布區域減 27% 。檜木林生態區位縮減，其潛在分佈地區約減少 60％。九九峰自然保留區及大武山穗花杉自然保留區之森林生態系將趨退化。櫻花鉤吻鮭棲地將縮減，魚群數量亦將逐漸變少。黑面琵鷺現有保護區超過 1/3 棲地面積將被海水淹沒，保護區功能將大為減低。台灣海域大多數地區的珊瑚物種豐富度將明顯降低，對溫度較敏感的鹿角珊瑚及軸孔珊瑚都將消失，珊瑚群聚結構將因而改變等。同時血絲蟲、住血吸蟲病、萊姆病、落磯山斑疹熱、登革熱、黃熱病、日本腦炎的病媒，將比過去更為活躍，此現象將造成疫病的流行。目前埃及斑蚊，只在北迴歸線，即嘉義布袋以南出現，但隨著氣候的暖化，南部登革熱將可能出現北移的現象。五、海平面上升經濟合作暨發展組織(OECD)2007 年發表的研究報告指出，全球溫室效應導致海平面升高問題，2070 年可能導致全球 136 個沿海城市，1 億 5 千萬名居民及 35 兆美元財產，將有受到洪害影響的可能，而亞洲沿海都市居民，尤其是台灣地區，將是全球暖化受衝擊最劇之處。何明錦、詹士樑(2008)透過 IPCC 所公佈之情境模擬模式模擬降雨顯示，氣 2-11.

(26) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 候變遷將可能衝擊台灣降雨、水資源，還有沿海地帶與海岸線的受蝕與流失。因此每當大潮來襲，三角洲地區、河海港、沿岸地區等容易造成海水倒灌，進而釀成水災。林雪美(2001)指出每年夏季颱風挾帶豪雨來襲，使得低窪、沿海地區海水倒灌，造成嚴重之災情，尤以台灣地盤下陷嚴重之主要區域如彰化、雲嘉、屏東等地。另外，曾于恆(2008)，於研究台灣周圍海域海平面變化趨勢，發現台灣海平面上升速率為全球海平面平均上升速率的 1.4 倍，尤其西半部因地層下陷關係，其現象更為明顯。根據目前海平面上升的速率計算，只要再過 66 年，台灣周圍的海平面就會上升 1 公尺，屆時台南市安平區就有 50%土地要消失，宜蘭的五結鄉也有 27.2% 的土地將淹沒在海平面之下；屆時，嘉南平原將有 171 公頃土地被海水淹沒，等到海平面上升 4 公尺，嘉南沿海更有 374 公頃土地消失。根據筆者長期觀查二仁溪出海口，發現近兩年二仁溪出海口的沙灘至少退縮了三十公尺（黃煥彰， 2006）。董東璟、高家俊(2009)指出，海平面上升 0.5m 時，台灣將損失 105 平方公里的土地；若海平面上升 1.0m 時，將損失土地 272 平方公里，且淡水河口至枋寮間，土質又以沙質為主，加上地層下陷問題，將是海平面上升影響的主要區域。另外，更整理出氣候變遷對海岸造成的影響可能有，海岸侵蝕加劇，國土流失問題嚴重；波浪、暴潮直接衝擊海岸，將造成淹水發生的機率；地面水的水質改變，海岸溼地將受到破壞；地下水亦遭到汙染，水資源的短缺情形將日趨嚴重；針對農業與水產養殖業，將會造成嚴重的影響；以觀光旅遊的角度而言，將使海岸休閒功能降低。依據聯合國氣候變遷綱要公約，國家通訊(2001)指出，氣候變遷對於台灣地區，所造成之海平面上升，將對海岸土地利用造成極大的影響，包括農業、牧業、林業、鹽田、水產養殖、採礦及採土石、風景區觀光遊憩設、商港及漁港、住宅、墓地、工業區、核能及火力發電廠、機場、濱海陸地運輸設施、生態保護區、排水路及禦潮設施、石油及天然氣探採等。由於海平面上升造成之經濟衝擊主要來自於社會成本所造成的損失，包括：海岸線後退及暴潮災害對土地與資金所造成的直接損失；為減少前述損失，所有保護、紓緩等因應措施的成本費用；海水位上升導致建設與開發機會之損失。此外，海平面上升還會增加洪水危害及海水倒灌等，使沿海地區災害更為嚴重。甚至海平面上升也將破壞現有的魚塭、鹽田、沼澤地及濕地等，影響人民生計及改變沿海生態系統。六、水資源水即所有生物賴以維生的基本要素，對於人類之生存、發展、產業，皆為不可或缺的資源。台灣屬於貧水之地區，降雨時空分布不均，西南部地區由於開發早、人口密集、產業發達，對於水資源的需求更為迫切。水資源在西南部地區已成稀有資源。氣候變遷、全球暖化不但導致氣溫升高，蒸發潛勢增加，且因環流 2-12.

(27) 第二章氣候變遷對台灣都市之衝擊. 改變導致降水地區的移動。分析國內缺水問題，從供給面來看，受到全球氣候變遷的影響，國內每年總降雨量沒有明顯變化，但降雨強度卻明顯增大。旱季是缺水為患，暴雨則洪水成災，水資源供應大受影響。以桃芝颱風為例，三小時內下了近五百公釐的暴雨；潭美颱風則為大高雄地區帶來四十年來罕見的 711 大水災，破了兩百年來的紀錄，此跡象皆是氣候變遷造成雨量集中與水源流失最明顯的例子。蔡勳雄(2001)則指出，台灣年平均雨量是全球平均值的四倍，但是每人可獲得的水量卻僅及全球平均值的四分之一，其原因在於台灣地區地形陡峭，降雨時空分佈不均，三分之二的雨量直接逕流入海，都是水資源難以利用的因素。童慶斌、游保杉、李明旭(2008)提出，氣候改變最直接之影響包括水文與水資源等，水文或水資源系統分析之水平衡關係中不論河川流量、農業作物灌溉需水量、地下水補注量均會受到氣候變遷之衝擊，進一步影響水資源的供需。國家通訊(2001)表示，台灣的降雨主要是以梅雨和颱風為主，其中又以颱風季節的生產雨量最為重要。然而由 1953-1990 年，各月及年均雨量資料發現，台灣北部及東部的年雨量有增多的趨勢，但中南部的年雨量卻呈現下降之情形，更重要的是，南部的缺水日數，有明顯增長的情況。另外，經濟部水資源更預估在 2050 年時，台灣地區的年逕流量將減少 4%，若再逢最枯年，年逕流量可能減少 4.1%。全球氣候變遷之議題為近幾世紀來所面對的最大威脅與挑戰，尤其是台灣之地理條件特殊，更為一臨海城市，受氣候變遷影響下，所受之衝擊將日益嚴重。而從馮正民、詹士樑（2007）研究顯示，台灣氣候變遷現象主要由氣溫上升、降雨改變以及海平面上升構成，而上述之現象，將造成「能源使用改變」、「疾病傳染」、「洪旱災害」、「土砂災害」、「水供給問題」、「農業資源衝擊」、「生態系統破壞」、「海岸退縮」、「濕地改變」等九項衝擊。綜觀上述之文獻回顧，可知道氣候變遷現象與其產生之衝擊，其之間的關聯性不僅由單一現象所產生的，各類型的災害衝擊之關連性緊密，所影響之範圍、程度也相當廣泛。氣候變遷所影響的範圍相當廣，本研究將針對海平面上升、降雨改變及溫度變化等因素，作為主要的氣候變遷因素的評估衡量。因此，本研究首先將分析各個都市層級之災害熱點的判別系統，並進行比較分析，據此，並擬定我國的都市災害熱點判別指標，最後目的在於建立評估指標，以及顯示各鄉鎮在氣候變遷下的災害脆弱度。. 2-13.

(28)

(29) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 第三章. 都市災害影響熱點判別指標與系統. 災害熱點（disaster hotspot）這個觀念普遍被運用，始於 2005 年世界銀行所出版的報告「Natural disaster hotspots: A global risk analysis」。作者 Dilley 等人，將災害熱點定義為：容易受到一種或數種災害影響，並可能產生嚴重衝擊風險之地區。然而，直至今日，各界學者對於災害熱點有各種不同的想像與觀點，有些學者從脆弱度觀點切入，有些人則再加入回復力的觀點，甚至包含調適策略等，故仍未有一定的共識。因此，本研究對氣候變遷災害熱點之定義，為容易受到氣候變遷因素衝擊、改變、擾動之地區，包括人為建成環境、自然環境等。此外，本研究之意涵，並非評估地區「是否」為熱點，而是評估地區受氣候變遷風險影響之「程度」。以下將針對各都市災害熱點判別系統，依照分析尺度範圍大小，依序以區域與國家、縣市、鄉鎮市等層級作介紹。最後，再就各都市災害影響熱點判別系統，進行比較分析。. 第一節. 國家與區域層級. 針對有關國家與區域層級之都市災害影響熱點判別指標系統，本研究選取了 Dilley et al. (2005)、Sterr 等人(2003) 以及 Hinkel 等人(2003)之相關研究進行探討，以下分述之：一、 Dilley, M., Chen, R. S., Deichmann, U., Lerner-Lam, A. L., Arnold, M., Agwe J., Buys, P., Kjekstad, O., Lyon, B., & Yetman, G. (2005), Natural disaster hotspots: A global risk analysis Dilley等人針對世界常見的六種天然災害（颱風、乾旱、水災、地震、火山爆發及崩塌）下，從過去 20 年的統計數據，探討世界各地區的脆弱度 (Vulnerability)。將脆弱度區分為「人員受災死亡率(mortality)」、「受災經濟總損失」以及「受災經濟損失佔該國GDP比例」等三部份；該研究亦把脆弱度之衡量方式分為四個尺度，分別為低、中低(lower middle)、中高(upper middle)及高。 Dilley et al. (2005) 在操作上運用GIS疊圖的概念，然而針對不同災害作分析時，因其資料之限制，其網格解析度不盡相同。以水災為例，其網格解析度為 1。×1。，其針對全球脆弱度評估結果，如下圖 3-1、圖 3-2、圖 3-3 所示。綜觀 Dilley 等人的研究，其報告書名雖為找尋全球之災害熱點，但從其方法可知，實為運用脆弱度分析，以「人員受災死亡率」、「受災經濟總損失」及「受災經濟損失佔該國 GDP 比例」三個項目作為評估的指標。. 3-1.

(30) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 圖3-1. 水災人員死亡率脆弱度評估圖. 資料來源：Dilley et al. (2005). 圖3-2. 水災經濟損失脆弱度評估圖. 資料來源：Dilley et al. (2005). 圖3-3. 水災經濟損失佔該國 GDP 比例脆弱度評估圖. 資料來源：Dilley et al. (2005). 3-2.

(31) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 二、 Sterr, R. K. & Reese, S. (2003), Climate Change and Coastal Zones: An Overview of the State-of-the-Art on Regional and Local Vulnerability Assessment Sterr et al. (2003) 認為天然海岸系統的多元化、海平面上升對各地影響之差異以及氣候變遷等因素，這些因素對全球各地所帶來的衝擊，並非是均一不變的。雖然自然脆弱度與社經脆弱度，十分有關連且相互依賴，但我們仍可加以區別，將兩者作明確的區隔﹙參見下圖 3-4﹚。此架構有助於我們定義有關脆弱度評估的各種概念，以及顯示它們之間的關聯程度(Klein and Nicholls, 1999)。如圖 3-4 所示，對海平面上升的社經脆弱度分析，須先了解自然系統將如何受到影響。因此，海岸脆弱度分析常起自於國家系統敏感性對海平面上升所導致的生物地理學影響，以及自然系統處理這些影響的能力﹙回復與抵抗，resilience and resistance﹚ 。敏感性僅反應海岸系統可能受到海平面上升影響的可能性，而回復力與抵抗性則決定系統面對可能性擾動的穩定性。運用在生態上，回復力表示系統在受到擾動之後，回復原始狀態的速度；而抵抗性則表示系統的穩定程度，以避免受到擾動。敏感性、回復力與抵抗性三者決定海岸系統對海平面上升的生物地理影響之自然脆弱度。回復力與抵抗性是指自然系統對自治調適的能力，代表海岸系統對海平面上升的調適應變。回復力與抵抗性常因人類行為而受到影響，敏感性則不盡然。人類行為的影響並非完全是負面與否定的：規畫調適策略能強化系統的回復力與抵抗性，增加自治調適的效率，進而降低自然脆弱度(Klein and Nicholls, 1999)。海平面上升會對生物地理造成影響，並引發可能的社經衝擊。海岸地區的自然脆弱度是由敏感性、回復力與抵抗性所構成；社經脆弱度則是由社會的科技、制度、經濟與文化能力所形成，以避免受這些衝擊影響。就自然系統的回復力與抵抗性而言，自治調適與規劃調適決定社會系統避免或處理這些衝擊的能力。據此，Sterr等人研擬氣候變遷下，海岸區域中脆弱度等級的估算方式。將氣候變遷之衝擊區分為受衝擊的程度、受風險衝擊者、資本的流失、保護的花費、土地與溼地的流失等項目，並且透過量化衡量其中各個級距。依照低、中、高、嚴重等四級距，評估衡量海岸地區的脆弱度。透過此方式，即可評估海岸地區災害熱點及其脆弱程度，以及未來可能受災的風險與衝擊﹙參見表 3-1﹚。透過這些量化數據，便能運用這些指標建立國家或區域的脆弱度輪廓。在歐洲，某些國家（如荷蘭、波蘭與德國等），已採用這種綜合性評估法進行脆弱度評估(Nicholls and Mimura, 1998)。這些結果突顯出目前歐洲人口與經濟設施集中的海岸地區，其社會、經濟與生態所承受的最大可能衝擊。當地研究更進一步指出，儘管有其它相關氣候的衝擊，單就海平面上升而言，各國政府即應表達關注與重視(e.g., Turner et al., 1995; Nicholls and Leatherman, 1995; Hamann and Hofstede, 1998)。在這三個歐洲國家中（荷蘭、波蘭與德國），其對社經層面的衝擊可能性相當高。然而，就調適成本而言，波蘭明顯較其他兩國更具脆弱性(Table 2; Nicholls and Mimura, 1998)。 3-3.

(32) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 敏感性 Susceptibility. 回復力／抵抗性 Resilience/Resistence. 自治調適 Autonomous Adaption 規劃調適 Planned Adaption. 自然脆弱度 Natural Vulnerability. 生物地理衝擊 Biogeophysical Effects 海平面持續上升 Accelerated Sea-level Rise. 自然系統. 其它衝擊影響 Other Climatic and Non-climatic Stresses. 自治調適 Autonomous Adaption 規劃調適 Planned Adaption 可能的衝擊 Impact Potential. 避免或處理的能力 Ability to Prevent or cope. 社經脆弱度 Social-Economic Vulnerability. 後續的衝擊 Residual Impacts 圖3-4. 海岸地區脆弱度評估架構. 資料來源：Sterr, R. K. & Reese, S. (2003). 3-4. 社經系統.

(33) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 表3-1 衝擊的種類. 海岸區域之脆弱度評估表脆弱度等級低. 中. 高. 嚴重. 受影響者 (人數/總人口) x100%. <1%. 1-10%. 10-50%. >50%. 受風險者 (人數 x 洪害機率)/1000. <10. 10-100. 100-500. >500. 資本價值流失 (總損失/1990GNP) x100%. <1%. 1-3%. 3-10%. >10%. 土地流失 (損失面積/總面積) x100%. <3%. 3-10%. 10-30%. >30%. 保護/適應的花費 (年花費/1990GNP) x100%. <0.05%. 0.05-0.25%. 0.25-1%. >1%. 溼地的流失 (損失面積/總面積) x100%. <3%. 3-10%. 10-30%. >30%. 資料來源：Sterr et al. (2003) 三、 Hinkel J. & Richard J.T. (2003), Developing a Method and a Tool for Dynamic and Interactive Vulnerability Assessment Hinkel 等人(2003)認為人類的行為造成全球氣候改變，導致海平面上升，將會對海岸的生態系統造成不利的結果。IPCC 第三份評估報告中指出，1990 至 2100 年，全球平均表面溫度估計將從 1.4℃升至 5.8℃。據此，估計同時期的全球海平面上升的高度將從 9 公分增至 88 公分，此數值是 20 世紀以來所觀測數據的 2.2 至 4.4 倍。 1990 年，有許多研究在評估海平面上升對海岸國家的衝擊，並分別從地方、國家與區域的層級，加以探討。雖然有多種可能的衝擊影響，但這些研究均指出海岸地區最易受到海平面上升的不利影響。1993-1995 年完成的全球脆弱度評估，曾指出約 18.9 億的人口居住在每千年就會發生一次風暴潮的地區。據此估算，每年平均約有 4.6 億人口會遭遇風暴潮水災。倘若海平面高度上升 50 公分，受災人口數將會增至兩倍；若升至 1 公尺，則會增至三倍。其中這些人約有 86-92 ％的比例，一年會遭遇多次水災的經驗。然而，以上這些推估，並未考量人口成長、暴風發生次數與強度的變化。該研究發現隨著目前全球脆弱度評估的廣泛使用，其限制亦明顯增加： (一)資料陳舊過時 (二)僅將海平面上升作為氣候變數，便決定海岸的脆弱度 (三)目前靜止的海平面或是海平面突然上升的情況 3-5.

(34) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. (四)對於社會經濟發展與調適措施的武斷假設。因此，Hinkel 等人們試圖發展以 CD-ROM 為基礎的動態、相互作用及彈性的工具，讓使用者能獲得海岸脆弱度指標的量化數據，此工具便是 Dynamic and Interactive Vulnerability Assessment(DIVA)。在此工具發展下，有關海岸地區脆弱度之評估指標，可分為海平面上升與人口等兩項： (一)海平面上升 1.受災人口 2.風暴潮高度 3.河流形態 4.波浪氣候 5.潮汐制度 6.ASMITA協同因素 7.瀉湖面積 8.小港數量 9.Bruun 規則因子 (二)人口 1.調適費用 2.海濱養地費用 3.土地費用 4.遷移費用 5.海堤費用 6.每人GDP 7.經、緯度. 3-6.

(35) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 第二節. 縣市層級. 針對有關縣市層級之都市災害影響熱點判別指標系統，本研究選取了 World Bank(2008)、Cutter 等人 (1997)、Wei 等人(2004) 以及吳杰穎等人(2008)之相關研究進行探討，以下分述之：一、 World Bank (2008), Climate Resilient Cities 在評估第三世界都市災害熱點上，因統計資料取得困難，World Bank(2008) 便以簡易檢核清單(checklist)的方式進行相關資料的評估。其評估面向包括型態與風險特徵、都市地區氣後變遷不同後果之脆弱度評估、都市產業對不同災害之整備及應變以及推薦整備指標等四大面項。茲分述如下： (一)型態與風險特徵(Typology and Risk Characterization Matrix) 此面向用以評估地區城市的政治、經濟及受災害威脅之型態，其評估指標可細分為以下各點﹙參見下表 3-2﹚： 1.城市描述與規模特徵(City description and size characteristics). 針對城市描述、城市規模特徵進行基礎的城市型態評估，判別其城市、人口規模作為基礎城市的類型表徵。 2.政府組織架構、城市管理以及財政來源(Governance structure, city management, and financial resources) 評估災害風險管理有關之政府組織架構、氣後變遷與災害風險管理相關議題之城市管理以及財政來源，以衡量城市之組織、管理與財政收入。 3.建成環境(Built environment) 衡量地區主要都市計畫、土地使用計畫及舊城市區域，評估建成環境之受災風險。 4.政治與經濟的衝擊(Political and economic impacts) 針對災害對政治之衝擊、災害對經濟之衝擊，衡量地區對政治經濟的脆弱程度。 5.災害及災害應變系統(Hazards and a disaster response system) 評估天然災害威脅、災害應變系統，以歷史災害檢視地區受否易受災害侵襲，以及評估地區對災害應變體系之脆弱程度。 6.氣候變遷衝擊(Climate change impacts) 評估地區是否針對氣候變遷進行調適與回應。 3-7.

(36) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. (二)都市地區氣後變遷不同後果之脆弱度評估(Vulnerability assessment for different consequences of climate change in urban areas) 針對氣溫上升、降雨雪改變、海平面上升等面向，衡量都市是否因應不同的社會經濟條件，進行調適與應變。 (三)都市產業對不同災害之整備及應變(Preparedness and response to different natural hazards in urban sectors) 評估都市工業、金融業、服務業、觀光業是否因應各類型災害進行妥適之整備與應變規劃。 (四)推薦整備指標(Recommended Indicators for Preparedness) 針對氣候變遷是否研擬氣候變遷相對應的調適策略、應變規劃，以及相關欠缺之調適措施。表3-2. 型態與風險特徵評估指標清單. A.城市區位 a.在海岸地區﹙是或否﹚？ b.在山上或是靠近山區﹙是或否﹚？ c.在內陸平原上﹙是或否﹚？ d.在內陸高原上﹙是或否﹚？ e.靠近或是在河流上﹙是或否﹚？ B.城市規模特徵(Size characteristics of city) 1.居民人口數(VH, H, M, or L) VH =大於一千萬人口；H =兩百萬到一千萬人；M =五十萬到兩百萬人； L =少於五十萬人 2.過去十年人口成長率(H, M, or L) H =高於10%；M =介於2%到10%；L =少於2% 3.流動人口比例(VH, H, M, or L) VH =超過30%居民人口；H =介於20%-30%居民人口；M =介於10%-20% 居民人口；L =少於10%居民人口 4.城市面積(以平方公里計算) 5.最高人口密度(白天或夜晚) (H, M, or L) H =高於每平方公里 2000 人；M =每平方公里介於 1000 到 2000 人；L = 低於每平方公里 1000 人 C.政府對災害風險管理之組織架構 (Governance structure as related to disaster risk management) 1.政府主導權是否以任派制﹙是或否﹚？ a.任派的期限﹙年﹚ 3-8.

(37) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 2.政府主導權是否以選舉制﹙是或否﹚？ a.選舉的間期﹙年﹚ 3.地方政府辦公室的架構，假如有以下各點… a.災害風險管理部門﹙是或否﹚？ b.環境、永續或氣候變遷部門﹙是或否﹚？ c.上述二項是否位於同一部門內﹙是或否﹚？ D.城市在氣候變遷與災害風險管理上之管理 (City management on climate change and disaster risk management) 1.責任是否清楚明確﹙是或否﹚？ 2.是否已建立氣候變遷管理上的責任﹙是或否﹚？ 3.是否已建立災害風險管理上的責任﹙是或否﹚？ 4.是否具備締結服務合約的權力﹙是或否﹚？ E.財政來源(Financial resources) 1.總預算 2.從地方獲得之稅收﹙佔總收入之％﹚ 3.從州與聯邦政府獲得之補助金﹙佔總收入之％﹚ 4.從國內市場所發行的債卷與借貸﹙佔總收入之％﹚ 5.從國際市場獲得之資金﹙佔總收入之％﹚ 6.從其它平行機構獲得之資金﹙佔總收入之％﹚ F.建成環境(Built environment) 1.是否有城市成長之總體規劃﹙是或否﹚？ 2.是否有城市發展與土地使用規劃﹙是或否﹚？ a.人口發展﹙總人口之％﹚ b.非正式殖民地的人口﹙總人口之％﹚ c.非正式殖民地的人口密度 H =高於於總人口的 20％；M =總人口的 10％～20％；L =低於總人口的 10％ d.居住於老舊廉價公寓的人口 H =高於於總人口的 20％；M =總人口的 10％～20％；L =低於總人口的 10％ 3.城市是否有建築法規﹙是或否﹚？ a.依法規興建的建物比例﹙％﹚ 4.過去天然災害的建物脆弱度﹙建物機能損壞的程度﹚ a.非正式建物﹙高、中或低﹚ 高：超過 15％的非正式建物具脆弱度中：5％～15％的非正式建物具脆弱度低：低於 5％的非正式建物具脆弱度 3-9.

(38) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. b.歷史建物﹙高、中或低﹚ 高：超過 15％的歷史建物具脆弱度中：5％～15％的歷史建物具脆弱度低：低於 5％的歷史建物具脆弱度 c.新建地區﹙高、中或低﹚ 高：超過 5％的非正式建物具脆弱度中：1％～5％的非正式建物具脆弱度低：低於 1％的非正式建物具脆弱度 G.災害對政治的衝擊(Politic impact of disasters) 1.該城市是否為首都或是有多數決策者居住於該市﹙是或否﹚？ 2.災害是否對政治行為造成影響﹙是或否﹚？ H.災害對經濟的衝擊(Economic impact of disasters) 1.該城市是否為區域或國家的經濟中心 2.以下產業是否在這都市有主要經濟活動？ a.工業﹙是或否﹚？ b.服務業﹙是或否﹚？ c.金融業﹙是或否﹚？ d.觀光業及旅館服務業﹙是或否﹚？ I.天然災害的威脅(Threat of natural hazards) 1.地震﹙有或無﹚？ 2.風暴﹙有或無﹚？ 3.河流水災﹙有或無﹚？ 4.間歇性大雨或極端降雨﹙有或無﹚？ 5.海嘯﹙有或無﹚？ 6.乾旱﹙有或無﹚？ 7.火山爆發﹙有或無﹚？ 8.山崩﹙有或無﹚？ 9.風暴潮﹙有或無﹚？ 10.極端溫度﹙有或無﹚？ J.災害應變系統(Disaster response system) 1.城市是否有災害應變系統﹙是或否﹚？ 2.災害應變系統是否針對全災害做規劃﹙是或否﹚？ 3.災害應變系統是否有定期在執行運作﹙是或否﹚？ 4.災害應變系統是否有定期做更新﹙是或否﹚？ K.氣候變遷之衝擊(Climate change impact) 1.城市是否了解氣候變遷所帶來的衝擊﹙是或否﹚？ 2.下列各部分是否因氣候變遷而提升其脆弱度？ 3-10.

(39) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. a.建成環境﹙是或否﹚？ b.文化與宗教遺產﹙是或否﹚？ c.地方的工業、商業與經濟﹙是或否﹚？ d.能源供應與傳遞系統﹙是或否﹚？ e.衛生保健機構﹙是或否﹚？ f.土地使用﹙是或否﹚？ g.交通系統﹙是或否﹚？ h.公園與消遣娛樂地區﹙是或否﹚？ i.觀光﹙是或否﹚？ 3.氣候變遷評估是否以地方尺度為基礎﹙是或否﹚？ 4.城市是否有因應氣候變遷的策略﹙是或否﹚？ 5.城市是否有因應在地氣候變遷的計畫﹙是或否﹚？ 6.若有，會考量哪個層面？ a.減災﹙是或否﹚？ b.調適﹙是或否﹚？ c.回復﹙是或否﹚？資料來源：World Bank (2008) 二、 Cutter, S. L., Mitchell, J. T., Scott, M. S. (1997), Handbook for conducting a GIS-based hazards assessment at the county level 1997 年，Cutter等人將脆弱度的區分為自然脆弱度﹙即暴露、危害﹚以及社會脆弱度 ﹙即社會中弱勢之群體﹚二者，並分別對各項脆弱度變項進行統計資料的收集，計算其脆弱度之分數，並繪製成自然脆弱度、社會脆弱度地圖。之後進行二者之套疊，整合成為地區脆弱度地圖，最後則再加入基礎維生管線與其它特殊社會需求者，即可表徵縣市災害熱點區位之所在，以及縣市脆弱度之特性。其脆弱度評估流程如下圖 3-5 所示。在計算脆弱度評分上，首先，調查分區某項統計值在調查全區某項統計所佔比率；繼而，調查分區某項統計比率X值除以調查全區統計比率最高X值。藉此求出評估指標值﹙參見下表 3-3﹚ 。依下表 3-3 所示，A區最具脆弱度，其次為B、 D區，最後為C區。依照上述步驟分別計算各社會脆弱度變項評分結果，可顯示出研究區各該變項的社會脆弱程度。. 3-11.

(40) 第三章都市災害影響熱點判別指標與系統. 執行評估 (Conduct assessment). 確認災害. 確認脆弱之人口. Hazard identification. Identification of vulnerable. 取得資料. 取得資料. Data acquisition. Data acquisition. 災害發生頻率. 計算社會脆弱度分數. Hazard frequency of occurrence. Calculating social vulnerability. 災害區域描述. 繪製社會脆弱度. Hazard zone delineation. Mapping the social. 整合地區脆弱度 Overlay and Combine for Place. 確認特別需要服務者 Identify Special Needs. 確認維生線與公共設施 Identify Lifelines and Infrastructure. 加入地區脆弱內涵 Add Context to Place Vulnerability 圖3-5. 災害評估步驟圖. 資料來源：Cutter et al. (1997). 3-12.