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與氣候一起飆舞–熱情探戈？還是獨自狂舞？

98/01/06 19209

許晃雄｜臺灣大學大氣科學系教授

張志玲｜《科學發展》特約文字編輯（文字整理）

2006 年 8 月，熱浪襲擊紐約市，電力吃緊，全市進入緊急狀況。2006 年 7 月，歐洲熱浪飆到攝氏 41.5 度，倫敦比曼谷還熱。2005 年，亞馬遜河流域發生百年乾旱，整個亞馬遜河只有涓涓細流，水面上都是死魚。

2001 年，臺灣發生一連串風災水災，納莉颱風來襲，除臺中外全臺各地無一倖免，緊接著連續發生兩年旱災。50 年前臺灣曾發生有史以來最嚴重的乾旱，那時候沒有新竹科學園區，對電子產業衝擊不大，忍一忍就過去了，可是這次的衝擊卻相當大，怪異氣候使得大家不斷在問：「是不是全球暖化造成的？」但以目前的科學理解來說，答案仍然是不知道！

影響氣候的因素非常複雜，有天文因素、火山爆發、聖嬰現象、生地化循環……等原因，也有人為因素如溫室氣體的排放等，受限於人類的能力，科學上對這些怪異氣候大半無法解釋。事實上，溫室氣體的存在本身就是一種大自然效應，原本存在於地球大氣層中。對於人類出現後所造成的溫室氣體的快速增加，是否就是導致氣候異常的原因，科學上並無一致性看法。

全球溫度逐漸上升

聯合國「跨政府氣候變遷專門委員會」於 2007 年 2 月發布的科學評估報告指出：過去 100 年來全球平均溫度上升攝氏 0.5 ~ 0.6 度；近 30 年來平均溫度上升近攝氏 1.8 度。如果只看過去 30 年溫度的變化，大部分地區溫度都在上升，尤其陸地溫度上升速度比海洋快。但在 1950 ~ 1970 年時溫度卻是下降的，也就是說，之前曾有一陣子有些地方的溫度下降，表示以前氣候屬於多樣性氣候。

一個生態體系如果是多樣性就比較穩定，同樣的，如果氣候屬於多樣性就能互相牽制，全球氣候就比較穩定。但是這個現象似乎已經改變，過去 30 年的氣候開始全球化，每一個地區的溫度上升速度都在加快。這是否表示：未來的氣候變化只有非常單一的因素在控制，以前的多元因素不見了？這是非常令人擔心的事。

極地情況也一樣。過去二、三十年來，北極海海冰面積快速縮減，與一百多年前的冰河對照起來，很多地方的冰河都不見了。不過裡面有一個有趣的對照：北半球很多地方暖化的趨勢非常明顯，可是南極只在某個角角上的某個地方的暖化程度比較厲害。實際上整個南極溫度仍在下降，這是科學上還不太了解的現象。

海平面上升雨量變化不一致

全球海平面也在持續上升。過去一百多年，海平面上升約 10 ~ 20 公分，主要原因有兩個：一是陸上冰河溶解，融水流入海洋使得海平面上升；另一原因是海水溫度上升後體積膨脹，而海盆幾乎是固定的，因此海平面上升。從過去 10 年衛星資料觀測可知，西北太平洋、菲律賓海一帶是海平面快速上升的區域之一，不過仍有些地方的海平面下降。並不是每一個地方的海平面都上升，但是平均來說海平面是上升的，只是有些地方上升比較快，有些地方比較慢。

全球雨量變化有些擺盪，大概 1950 年到 70、80 年代，全球雨量比較多，最近比較少，這個現象在區域性地區相當明顯。由統計資料可知：全球雨量變化非常複雜、不一致，有些地方雨量上升，有些地方雨量減少。但是不管增加或減少都不好，增加太多容易發生洪水、豪大雨；雨量太少會發生乾旱，對人類影響很大。整體來說，過去幾十年來有些地區的豪大雨越來越劇烈，但是副熱帶地區乾旱的發生似乎越來越頻繁。最近最有名的乾旱地區是澳洲，澳洲已連續 6 年乾旱，其原因必須進一步探討。

人類可能造成了全球暖化

氣候變遷究竟是由於人為因素的影響或是大自然的變化呢？過去一百多年來人類排放很多溫室氣體，如二氧化碳、甲烷（沼氣）、氧化亞氮、氟氯碳化物等。可是恐龍存在的侏羅紀年代，二氧化碳含量是現在的 5 倍，更早之前的二氧化碳含量是現在的 15 倍、20 倍，現在再談「二氧化碳增加」究竟有何意義呢？其意義在於時間的短暫、快速。要證明過去一百多年來「二氧化碳的增加」非常異常，必須先研判過去一百多年來的變化情況是否很特殊，研判方法就是與過去數十萬年前比較。

科學家在 20 世紀發現全球各地的溫室氣體含量幾乎差不多。溫室氣體進入大氣層後，幾十年到一、兩百年內出不來，它會在大氣層裡漫遊，時間一久，使得全世界溫室氣體含量分布均勻。

為了了解幾萬年或幾十萬年前的溫室氣體含量，科學家在南極冰層鑽探，鑽得越深，鑽出的冰柱（冰芯）年代越久遠。冰柱裡面的氣泡很可能在幾萬年或幾十萬年前被封存在冰層裡面，因此分析氣泡可以知道當時大氣層中的二氧化碳、甲烷的含量。鑽探的結果是：在過去 65 萬年，南極冰芯氣泡裡的二氧化碳含量變化大概在 200 ~ 280 ppm（百萬分之一）之間。而工業革命前的二氧化碳含量是 280 ppm，現在已經增加到 380 ppm，約增加三分之一，由此可證，過去 100 年來人類確實製造了很多溫室氣體。

但要如何證明溫室氣體與氣候變化有關呢？研究者以電腦模擬虛擬實境進行研究，他們假設兩種情境：一是假設只有大自然因素，如太陽強度變化（變強變弱）、火山有無爆發等；一是大自然因素加上人為因素，如隨時間變化的溫室氣體排放量。結果顯示：如果沒有人類製造的溫室氣體，過去三、四十年的溫度不會如此劇烈上升。研究人員因此做了一個研判：人類在過去的一段時間內極可能造成了全球暖化效應。

溫度上升無法避免

對於未來氣候變化，科學家也以類似方法推估。首先假設一個最環保、人口最少的情境，而且大家都致力於抑制全球暖化現象。結果顯示：到了 21 世紀末，大氣層裡面溫室氣體累積到近 560 ppm，大概是一百多年前的兩倍，這就表示除非科技有很大突破，否則二氧化碳已經收不回來，溫室氣體的增加是人類的宿命，我們唯一能做的就是減少排放量、減少影響。

另一個假設情境是非常浪費、不環保、人口急遽增加到 100 億、120 億的狀況。結果顯示：溫室氣體排放量持續上升，到 21 世紀末時達到約 1,000 ppm，大約是 280 ppm 的 4 倍。這是科學上推測出來的最好和最壞兩種情境，然後再在兩種情境中推估，把資料放入電腦做模擬，猜測未來會怎麼樣。結果得知從現在到 21 世紀末最好的情況是，溫度上升保持在攝氏 1.1 ~ 6.4 度之間，這個溫度是過去一百年的 2 ~ 10 倍。

簡言之，「跨政府氣候變遷專門委員會」的第４份報告有以下結論：就溫度上升來說，陸地比海洋快。就雨量來說，高緯度地區增加，副熱帶陸地地區減少。未來全球海平面上升 18 ~ 59 公分，主要是熱膨脹的貢獻，但是有些科學家質疑這樣的估計過於保守。至於熱帶氣旋，如颱風、颶風這類劇烈天氣，人類仍無法判斷。

氣候變遷環境生態跟著變

「跨政府氣候變遷專門委員會」在衝擊評估報告中，提到「氣候變遷後對環境生態變遷的衝擊」。由於雨量的變化，水資源在熱帶與高緯度地區可能增加，在中緯度與低緯度的半乾旱地區可能減少，因而推測缺水問題會越來越嚴重，並認為 30％物種所面臨的滅絕風險越來越高。珊瑚白化機率可能因為海水溫度上升而增加。如果溫度變化太快，物種生存空間會改變。萬一氣候變化太快，物種調適太慢，這類物種就可能消失不見。

未來人類可能面對的問題是：溫度上升以後，低緯度地區糧食產量減少，中高緯度地區增加，原來穀倉不再是穀倉，如何調配變得很複雜。氣候變化對農漁業產生影響時，大公司或大規模作業區域影響比較小，沒有調適能力的小農戶或捕魚戶影響比較大，意即越貧窮的國家調適越難，科技發達國家則調適得很快。海平面上升以後，如果風暴加強，洪水和風暴造成的災害可能較大。在公共衛生方面，罹患心血管疾病的人可能變得比較多一點，整個環境變化後，傳染性疾病發生區域會改變，如瘧疾、登革熱會往北擴張。

推估未來氣候眾說紛紜

世人對於科學上推估未來氣候變遷的信任度是：對於氣溫、海水溫度與海平面上升的推估比較相信，對於雨量推估的信心比較不足，對於區域越小或越劇烈的天氣現象的推估更無信心。很不幸的是，臺灣很小，天氣變化很劇烈。目前科技上沒有辦法告訴我們臺灣未來一定怎麼樣。

很多大自然現象科學上模擬不出來，用來推估未來氣候的模式又不太完善，使得推估出來的看法不易令人信服，這是世人對於全球暖化警告不太相信的原因。更何況對於未來氣候我們不是預測而是情境推估，如果情境假設錯誤，推估結果也是錯的。

氣候的很多不確定性不容易弄清楚，加上氣候模式仍不完美，因此產生兩極化的看法。譬如在紀錄片〈不願面對的真相〉中，美國前副總統高爾就很肯定地指出，全球暖化已經發生而且非常嚴重，海水會倒灌，會把上海、紐約淹沒，另一部電影〈明天過後〉描述得更嚴重。

但小說家兼醫生的麥克克來頓（Michael Crichton）在閱讀一、兩百篇論文後，寫下暢銷書《恐懼之邦》，他在書中反對全球暖化的說法，不認為這種事已經發生，也不認為未來會那麼嚴重。他甚至認為：這是一個政治、法律、媒體加上學界共同創造出來的陰謀，這個陰謀是要控制美國人民，令人民生活在恐懼中才比較容易掌控。

綠色科技改善環境的商機

無論怎麼說，全球暖化風險確實很大，我們該尋找一些可以把衝擊降到最低的措施。有一個新看法：解決溫室氣體排放問題需要綠色的科技革命，新科技除改善環境外，或許也可以製造賺錢的機會，只是商機不能馬上出現。比方說：有人發展碳攫取儲存技術，想把二氧化碳儲存下來，或把它埋到海底或放到地層下面，不讓二氧化碳排放出去，這是非常複雜的技術。又如開發替代能源，發展風能、氫能、生質能、太陽能等的發電技術。

有些人為了避免大害而贊成核能發電；有些人希望像矽谷奇蹟般，再創一次太陽能發電奇蹟；也有人發展綠色建築，如瑞士再保公司英國總公司的建築非常奇妙，窗戶可以根據天候狀況自動打開，可以通風，所用的材料大都是玻璃，整座建築就是一個小小的、很好的生態體系，可以節約能源。荷蘭人有更新的思維：既然全球暖化、海平面上升避免不了，不如發展水上生活技術。一本叫做《自然資本主義》的書提到：以前講究的是人力生產力的提升，現在應該開始講究自然資源生產力的提升。

希臘神話中有一位擬人化的大地之母–蓋亞（Gaia），1972 年英國生態學家詹姆斯洛克（J.E. Lovelock）教授提出蓋亞理論(或稱蓋亞假說)，認為地球是一個有生命的有機體。

面對全球暖化這個嚴肅話題，洛克教授認為：大地之母無法養育 100 億人口，因此科技發展無法真正解決問題。我們應該拋棄可持續發展或永續發展的觀念，提倡可持續退讓，最好把人類變成植物，製造合成食物，每個人吃藥丸就好，這樣就可以放棄農漁業，把海洋與陸地還給大地之母，這麼做以後地球才有希望。這是相當尖端前衛的想法，應該不會有人同意。究竟如何做才能因應氣候變遷所帶來的衝擊，這是人人都該思考的問題。

本文取材自國科會「2007 年展望系列春季系列演講第三場」臺灣大學大氣科學系許晃雄教授的演講內容。

資料來源

《科學發展》2009年1月，433期，42 ~ 47頁

聖嬰(9) 公共衛生(22) 瘧疾(26) 登革熱(34) 北極海(5)

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