氣候變遷專題報導（一）：全球暖化的正回饋機制
105/06/15
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陳昭銘｜
國立東華大學財經法律研究所碩士班
2015年12月195國代表會聚巴黎，經過二週的談判與協商後，終於通過「巴黎氣候變化協定」(簡稱巴黎協定)，明訂目標為全球平均氣溫的上升幅度在2100年前不超過2℃，並努力向1.5℃邁進。且在2050年後，使人類活動的溫室氣體排放量與自然界的吸收量取得平衡，以維持地球永續生存發展的適宜環境。
巴黎協定目標的達成與否，端視現今全球暖化的趨勢與速度，以及各國政府所執行調適策略的適宜性與確實性。科學資料顯示，全球測站(陸地與海洋)年均溫的平均值於1900-2000年間增溫之幅度為+0.69℃/100年，但最近1981-2015年期間，氣溫增幅卻猛然上升到+1.57℃/100年，暖化的趨勢明顯變快。全球二氧化碳含量也自工業革命前的280ppm，隨時間持續增加，2015年已達400ppm。要控制增溫幅度在2oC以內，二氧化碳含量需控制在450-500ppm之間。距離現況之發展，未來所剩下的排放空間已不大。進入21世紀後，二氧化碳排放之增加速率約為2-2.5ppm/年，這些數據反應了全球暖化的加劇以及人類努力現況仍待加強。
自然界中，有些環境機制會在反應全球暖化時，生成大規模變化，且其變化結果隨後會強化全球暖化，這類機制稱為正回饋機制。其中，最具代表性也最受人類關注的即是北極融冰。當北極全部均為冰雪覆蓋時，所呈現的白色表面，對入射的太陽光其反射率可達90%，吸收率僅約為10%。受到全球暖化影響，大氣與海洋增溫下，地表額外的能量傾向往較低溫的極區優先傳送，低溫的北極地區吸納顯著的熱量後，海面結冰開始融化，白色的冰面減少而藍色的海面增多。深色的海面對入射陽光之吸收率相當高，約為90%，反射率僅為10%，形成有利於吸收熱量的環境與機制。當全球暖化繼續發展，北極將有更多的海面出現，協助吸收更多來自陽光的能量，促使北極結冰加速融化，形成更多的海面，更少的冰面，結果就是對陽光熱能的吸收越來越大，更加速結冰的融解。在此機制之下，北極原本是反射陽光的區域，融冰後反而變成是吸收陽光而儲存熱源的地區，更會加速暖化的速度，這就是全球暖化的正回饋機制。在此機制，北極平均氣溫上升速度明顯高於其他地區。科學家推估，北極將是未來氣候變遷時，暖化最劇烈的地區，形成所謂的「北極放大」現象。
在人為因素方面，地球人口持續增加，自1960年的30億增加到2016年的74億，短短半個世紀增加了1.5倍。更多的人口下，其食、衣、住、行等各項生存機制的維持，均需更大量的物質，而這些物質的生產與消費，也會造成更大能量的消耗。在人口數持續增加，生產消費與能量消耗也隨之增加的連鎖效應之下，若能源的取得仍主要來自化石燃料的使用，其效應則是促使全球暖化的增強。因此，現今人口的持續增加下對應化石燃料的使用增加，對全球暖化而言，也是另一種的正回饋機制。（本文由科技部補助｢海洋與環境變遷｣執行團隊撰稿）
責任編輯：王御風∣國立高雄海洋科技大學 基礎教育中心
審校：翁叔平∣國立臺灣師範大學 地理學系
名詞解釋
正回饋機制(positive feedback mechanism)：指人為因素或自然界中，有些變化會對全球暖化的增強產生加強作用，以自然界為例：原本在平衡狀態中的地球大氣與海洋，因全球暖化使得海溫增高，更多的水分子得到能量蒸發成水蒸氣，水蒸氣是主要的溫室氣體，因此又回饋大氣的溫室效應，導致溫室效應效果加劇，即為一種正回饋機制。
