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環境科學(一):氣候災難更頻繁 急需預警機制

聯合國近年來不斷提出警告,未來極端氣候將大幅提升全球各地氣候災難發生機率。臺灣目前正積極建立預警系統,期望發展出一套安渡極端氣候的方法
 
 
 
新聞報導

政府間氣候變遷委員會(IPCC)在2011年發布《管理極端事件和災害風險,推進氣候變化適應特別報告》警告21世紀末,熱帶氣旋的最大平均風速將可能增加,全球強降雨事件的發生頻率也可能會不斷提高。

2012年在卡達舉辦的第18屆聯合國全球氣候變遷會議中,聯合國發布報告指出,從1992年至2011年為止,全球發生1萬5千起極端氣候事件、造成53萬人死亡、2.5兆美元的財務損失。

第18屆全球氣候變遷會議中,確認洪都拉斯,緬甸和尼加拉瓜,為這20年中受影響最嚴重的國家,孟加拉、海地和越南則緊追在後。2011年,泰國、柬埔寨、巴基斯坦、薩爾瓦多和菲律賓等國家同樣被認定受到嚴重衝擊,其中泰國遭遇毀滅性洪水,直接影響超過13萬人的生命。柬埔寨發生極端降雨,也導致嚴重水災。台灣也出現類似的極端降雨事件,例如2009年莫拉克風災便造成嚴重災損。如何面對、調適極端氣候所帶來的災害,是每個國家未來都必須面對的一大挑戰。

近年來,水患造成的災難,不勝枚舉。儘管全球暖化是否為極端氣候盛行的原因,在科學界尚有爭論,但多數研究證據已經確切指向,全球平均溫度上升,直接影響降雨強度與分布,並帶來嚴重災害。

根據IPCC統計,近30年內,全球平均溫度大約上升了 0.6°C,一般相信,溫度上升會造成大氣中水汽含量增加,進而增加降雨可能。2000年,聯合國科學家正式宣布地球大洪水時代來臨。根據中央氣象局統計台灣地區在過去100年來氣溫,結果顯示,台北的平均溫度就比過去上升了1.31°C,是全球平均升溫的1倍。

不過,平均溫度上升的地區,不代表該區降雨強度必然增加。中央研究院環境變遷研究中心研究員周佳指出,不同於溫度變化,降雨形態會因地點不同而改變,使得人們難以準確掌握降雨究竟是增加或減少。

近年台灣的降雨趨勢,呈現出「乾季降雨減少、雨季降雨增加」的狀況。氣象專家彭啟明統計,從1970年到1990年,台灣要每十年才會出現1至2個雨量統計測站總雨量破千的颱風,但2000年至2009年莫拉克颱風為止的10年間,竟已經出現了6個。

研究指出,雨季降雨量增加,可能歸因於單一降雨事件的強度增加,或是降雨日數增加。彭啟明特別指出,降水及溫度的變化,很可能改變洪水的趨勢,造成嚴重土石流。

由於受限於觀測密度不足,使得在台灣準確預報洪水預報相當困難,降雨預報也有相同問題。目前中興大學和國科會合作,嘗試在惠蓀林場打造天然土石流觀測站,利用人工造洪的方式,模擬中型颱風的暴雨,監測壩體潰決前後的河川流量、水位、地下水變化等,分析土石流形成的機制,希望未來能建立預警系統,為台灣找到安渡極端氣候的方法。
 
新聞中的環境科學知識

土石流是指泥沙、石礫、巨石和水混合後,因重力作用而沿著斜坡、河道或溝渠,從高處流往低處的自然現象。換言之,土石流的發生,要有充足的鬆散土石,足夠的水份降低土石間的摩擦力,再加上足夠大的斜面坡度,才能夠使土石抵抗摩擦力而往低處流動。土石流是臺灣山坡地常見的自然災害,其特徵是表面流速快,底下流速慢。科學家根據所含的土石大小、土石顆粒和泥水的比例多寡、溪谷坡度而有不同特徵,將土石流分為3種類型,第1種是礫石型,主要由砂礫組成,其中0.1公厘的微細粒子含量小於10%,流速大約每秒3--10公尺;第2種是泥流型,主要由黏土、粉土構成,含有0.1公厘的微細粒子大於50%,流速約每秒2到20公尺;最後是一般型,介於前兩者中間,組成土石的顆粒大小分布很廣。

台灣有73.6%的土地為山坡地與高山林地,地表破碎、地質複雜、脆弱的特徵,又位處副熱帶季風氣候,每逢颱風豪雨產生大量的水,土石流發生機率原本就高。再加上人們為了生存與經濟效益,不當開發山區,包括建設道路、山區休閒產業、山坡農地和山坡地住宅等,破壞了自然原有水土保持,先天不良又後天失調,大大增加土石流的機率。近年來氣候變遷造成驟雨日益頻繁,科學家認為,若不制定有效防範機制,在人為和自然因素持續加乘下,台灣土石流問題將會更加嚴重。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫─環境科學傳播與新聞產製」執行團隊編譯)

責任編輯:張春炎 | 卓越新聞獎基金會
校編:林傳堯 | 中央研究院氣候變遷研究中心
審校:劉昌德 | 國立政治大學新聞系暨研究所

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