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全球暖化的預測與因應：適應未來氣候

97/08/04 17201

童慶斌｜臺灣大學生物環境系統工程學系

李庭鵑｜臺灣大學生物環境系統工程學系

氣候變遷的挑戰

在 2007 年，氣候研究領域中最具權威的跨政府氣候變遷專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）發表一系列評估報告，把全球暖化的起因與人類活動串在一起，並運用電腦建立7種氣候模型，預測出 235 種全球溫度的上升情形，以及預估本世紀末地球平均氣溫將比 20 世紀末上升攝氏 1.1 ~ 6.4 度。

在預估氣候變遷對於未來可能造成的衝擊時，回顧過去尋求前車之鑑不失為一項利器。過去一個世紀以來，全球需水量成長率似乎是人口成長率的兩倍。研究報告指出若延續現今的需水成長率，在 2025 年每 3 人中就有兩人將生活在供水吃緊的區域，這一現象對於東南亞、大洋洲、非洲等地區會造成嚴重的用水危機。

聯合國在 2005 年發表一份千禧年生態評估報告，這份綜合性評估報告是由 1 千 3 百位來自各國的專家歷經 4 年撰寫而成，報告內容主要針對過去生態環境進行了解，並評估未來可能會面臨氣候變遷衝擊的危機及提出相關說明。研究後發現地球上 24 個生態系中有 15 個正在退化，60％的主因是都市污染、消耗過度、錯誤管理方法等，導致危害程度加劇，連帶影響到農林漁牧，以及人類不可或缺的水與空氣。更重要的是，對氣候變化帶來的影響欠缺了持續且穩定的規劃管理，正是導致未來危機增加的主要因素。

回溯過往，IPCC 指出了已經發生的事件，如 20 世紀全球地表溫度上升攝氏 0.7 度且海平面上升 0.2 公尺，此外，炎熱的天氣增加而寒冷的天氣減少等異常現象，嚴重影響到動植物生長習性。以民生飲用水的供給影響層面來看，氣候暖化現象可能使總降雨量增加，但這不表示下更多的雨能供給更多可用水，反而會造成更多額外的損失。

現今已超過 10 億人身陷於無乾淨水源可用的水荒災難中，預估至 2050 年可能還會增加 5 至 30 億人。德國全球環境變遷協會認為，雖然所需的水量會視氣溫升高多寡而定，縱使可利用海水淡化技術或運用管線進行長程運輸等因應手段來解決供水問題，但也應提早規劃施行。

電影〈冰原歷險記〉第２集中由於冰融危機，而急忙尋找那艘可拯救性命的諾亞方舟的景象或許不會發生，但未來溫度的變化可能會讓自然環境中極端事件出現頻率提高，如洪災旱象更為顯著、海平面上升威脅生存環境、降雨強度增加造成土石流危害等。除此之外，生態系統也將飽受威脅。許多證據顯示已改變的氣候與遭受威脅的環境，使得人類社會與生態環境都面臨實際且立即的危險，若不採取相關調適策略尋求解決問題之道，人類的安全、健康及生存都會受到威脅。

乾淨的水源、足夠的食物，保健等，這些與氣候息息相關的，人類社會發展的基本需求若受到危害，經由事後補救行動來彌補已造成的損傷，往往需要付出很高的代價。近年來環境災害一一浮現，喚醒了世人的警惕。人們意識到氣候變化所醞釀的新危機，對經濟、貿易、社會發展與環境生態都會造成根本威脅，且範圍會籠罩全球並具備影響其他活動趨勢的潛力，導致我們的未來變得更難預測。

面對氣候變遷的衝擊

暖化問題直接性的影響是來自二氧化碳的排放，何不積極控制人類排放二氧化碳而停止暖化呢？聯合國目前的目標在於管控大氣中二氧化碳的濃度穩定於工業革命前的兩倍，但縱使達成這個目標，氣候狀況早已不同於以往了。面臨一個新的環境將是無可避免的挑戰，而我們又該如何適應未來氣候呢？根據目前的研究顯示新的環境可能帶來更多災害，我們難道得看著災害發生才開始行動嗎？何不想想此刻可以做些什麼呢？

預測未來雖具有相當高的不確定性，卻不應該因此而無所行動，如此消極的想法恐怕無法面對未來環境變遷的挑戰。氣候變遷與全球環境改變牽動的層面相當廣泛，若以單一個體的思維衡量自己能為地球做些什麼來面對挑戰，似乎過於自我膨脹。

但全球 60 億人看似無關的個別活動，卻逐步累積影響著氣候改變的步調與型態。身為地球環境中的一分子，對於氣候變遷造成的風險也應該提高警覺，開始思考該怎麼適應未來的氣候？該做些什麼來因應可能遭遇的危害？然而，提出問題很容易，尋求因應氣候變遷的調適策略卻非常困難。

回顧地球歷史，早期維京人之所以遷移至冰島是由於氣候變暖（當時平均氣溫比現在高出攝氏 1.5 度），北歐則因寒冷氣候導致民族大遷徙，這些人類為了適應氣候的歷史事件，帶給人類文明演化長達數百年的深遠影響。回到現今，由於全球性暖化導致海面上升，地勢較低的荷蘭為了因應這個問題，設計出適應水上生活的房屋，希望能夠成為當地人持續生活發展的諾亞方舟，這正是人類為了適應未來氣候而尋求對策的具體實例。

然而這樣的構思、規畫、興建到評估是否適用於因應未來氣候，需要一段充裕的施行時間。許多國家陸陸續續提出因應未來氣候變化的規畫，除了應規劃出可用於因應未來氣候變化的方案之外，更重要的是需要有足夠執行規畫的時間，希望能夠在危害發生之前，早一步做好防範的準備。因此，因應的完善預警機制需要慎重且嚴謹地加以討論。

預警與風險管理

氣候變遷帶來的最大挑戰，在於這樣的變遷將使得環境變化趨勢持續改變，進而有更多災害發生。但若當危機發生時才採取行動，付出的代價往往是難以彌補損失的。

強化人類或自然系統的調適能力必須花費時間，而在調適能力建構完成之前，仍有一段相當脆弱的時期，若這時發生災害，依舊需要面臨相當多的損失。為避免這種情況發生，除了對於可能面臨的危害，評估影響區域、危害程度與可能發生的時期，提出「事件預警」之外，更應該及早採取行動，並考量行動所需的時間，對採取行動最後時機發出警訊，這就是所謂的「行動預警」。

面對氣候變遷帶來的問題，國際間都提出因應方案，並呼籲儘快採取可行的調適策略。2007 年 4 月，IPCC 第二工作組對於未來氣候變遷的衝擊、調適與脆弱度提出評估報告，指出強化調適能力的重要性。而第三工作組於同年5月提出的評估報告，針對永續發展與減緩未來氣候變遷衝擊的影響，提出因應未來氣候衝擊的長期性規劃政策：建立能因應氣候變遷衝擊的預警系統，應是現階段用於適應未來氣候的最佳調適策略。

從管理角度而言，適應未來氣候的方案包含規劃策略與操作執行計畫。以水資源管理為例，可能需要花 20 年時間考量河川與流域的特性，以及根據社會經濟未來發展的需求，進行如水庫興建的設計規畫與開發。在水庫完工後，則需要針對未來數年的發展需求制定水庫運用操作的手冊，當有洪水或乾旱時，水庫須立即採取因應措施。為了滿足不同時間尺度的管理需求，預警系統大體可分為 4 大類：長期、短期、季節與即時性，這 4 類劃分的依據是時間尺度與對應管理措施上的差異。

長期預警系統的建立，用於因應氣候變遷衝擊而修正數十年時間尺度的規劃方案，如國土規畫或區域經濟發展與生態保育計畫。然而未來氣候情境與衝擊評估結果仍有相當高的不確定性，使得長期預警系統發布的警訊與採取的修正措施，也有失敗風險。但若藉由結合監測系統記錄的觀測資料發展短期預警系統，則可提升預警效益。

短期預警系統尺度以最近數年為分析時間尺度，藉由觀察實際發生的紀錄資料，分析是否達到系統失敗的門檻值，並檢驗長期預警趨勢是否符合，以導正長期變化預測趨勢。藉由實測資料評估未來數年達到區域性危害可能發生的門檻值的風險，可提供政策執行者在面臨不確定的未來氣候變化衝擊時，評估適當的執行策略做為適應未來氣候的手段。

為了適應未來的氣候，建立預警系統以強化適應的能力，根據時間尺度劃分不同，建構的資料也不相同。長期性預警是藉由未來氣候情境建立的，與利用監測資料評估建立的短期預警是不相同的。然而，藉由把兩者結合，不僅考量了氣候變化的長期性策略規劃修正，更考慮了短期發生的變動與實際執行的環境管理，可使氣候變遷造成的衝擊影響降至最低，甚至避免衝擊造成的危害。

利用 IPCC 評估未來氣候可能變化所建立的模式資料，可用於建立預警系統，並藉由每時期的預警指標分析評估未來變動的趨勢。而利用監測資料所建立的短期性預警，可評估觀察到的短期變動趨勢，以補強長期預警的不確定性。

至於季節性與即時性預警系統，則可做為方案執行時的操作依據，如供水水庫季節性預警能依據下季乾旱程度調整供水量、防洪系統則可提供數小時危害資訊以發布撤離警訊等。結合長期性與短期性預警系統，或許能因應氣候持續性的變化，但考量人為發展或極端事件的突發狀況，若能再配合季節性與即時性預警，則可大大提升預警系統效益。因此，一個完善的預警系統，應當囊括長期、短期、季節與即時性預警。

為了因應氣候變遷的衝擊，建立長期性與短期性預警提供策略規畫的方針，是必要與急迫的重要調適方法。季節性與即時性預警則可把人為因素納入考量，建構整體性預警系統，做為因應現今已受氣候變遷衝擊而發生改變的生態環境與社會經濟的調適策略。

適應未來

對於不可不知的氣候未來，除了了解氣候已經發生改變並影響全球社會、經濟與環境生態外，許多導因都指向人類是始作俑者，因而我們必須擔負責任並採取行動因應可能的衝擊。異常的氣候變遷，如暴雨、乾旱等極端事件發生頻率增加與全球暖化現象的加劇，都必須納入長遠規畫的考量。

在 2007 年歐盟執行部門歐盟執委會公布的綠皮書中，確定不斷上升的溫度已經對歐洲造成嚴重影響，歐洲人因而必須大大降低溫室氣體排放量，並開始適應氣候的變化，以減緩氣候變遷對人類、經濟和環境產生的負面衝擊。書中提出許多如水資源、農業、都市規畫等選項，協助採取因應方案面對氣候的變化，進而適應未來的氣候變化。

提早針對氣候變遷採取因應方案，可使在生態環境系統、人類健康與社會經濟發展上可能面臨的威脅降至最低。建立預警系統，並針對預警評估對環境更親和的因應方案，才是因應氣候變遷衝擊的必要調適策略。更積極的做法包括使企業從事無污染的綠色策略、整合再生能源及無污染科技等，除了適應氣候變遷外，同時創造新的經濟機會，並加強對環境的維護與妥善運用能維護環境的科技。如此一來，面對影響全球環境生態與社會經濟發展的氣候變遷，我們才能以維繫永續發展的正向策略迎接挑戰並適應未來。

深度閱讀

Pavel Kabat, Wim van Vierssen, Jeroen Veraart, Pier Vellinga and Jeroen Aerts (2005) Climate Proofing the Netherlands, Nature, 438, 283-284.
IPCC Fourth Assessment Report, 2007. (http://www.ipcc.ch/)

資料來源

《科學發展》2008年8月，428期，28 ~ 33頁

IPCC(21) 暖化(76) 海水淡化(14) 諾亞方舟(4) 水庫(14) 乾旱(23) 科發月刊(5210)

全球暖化的預測與因應：適應未來氣候

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