※ [本文转录自 Ecophilia 看板] 作者: balanceCIH (()()()) 看板: Ecophilia 标题: [见解] 我们能阻止全球暖化吗？ 时间: Fri Dec 26 05:11:38 2008 http://e-info.org.tw/node/39883 我们能阻止全球暖化吗？ 作者：吴明进（台大大气科学系教授） 由於人类活动造成地球气候系统改变所引起的气候变化，在近年引起广泛注意，也成为大 气科学研究的重要课题。这其中大气温室气体增加所造成的全球暖化更是全球关注的焦点 。联合国跨政府气候变迁小组（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC） 2007年发表的第四次评估报告中明确指出，全球平均温度在过去100年来上升约0.74°C ±0.18°C，且陆地上温度的上升速率远大於海洋，近10 年（1997～2006）更为显着， 1998年与2005年为有气象记录以来最暖的年份。 因全球温度上升导致各地发生异常现象，如海洋异常增暖、冰河融解、海平面上升、极区 海冰厚度减少後退以及北半球雪盖面积减少。这些现象的发生，证明了全球暖化确实正在 进行，并也预告其将对环境生态产生严重的冲击。分析气象局测站资料发现，过去的一百 年（1897~1999）间，台湾地区温度也是显着增加，上升趋势约为1.0~1.4°C/百年，且夏 季温度的上升趋势比冬季还高。 科学界对全球暖化的研究，除了可利用以往所累积的资料来进行分析，以探讨全球气候变 迁的特性之外，也可透过气候数值模式，模拟过去和目前的气候状态，以了解气候变迁的 机制，并且透过模拟在不同温室气体浓度情境下的气候变化，来展望未来。在IPCC几次的 评估报告中，就假设了几种不同的温室气体的排放情境（SRES），可以2个向度表示，一 是经济导向（以下以A为代称）或环境导向（以下以B为代称），二是各自为政（以下以2 为代称）或全球一致行动（以下以1为代称）。不同的排放情境，将导致不同的温室气体 变化情境，也将对全球气候带来不同程度的冲击。 举例来说，B1为全球一致讲求环保、且严格管制温室气体 （如二氧化碳） 的排放，则大 气温室气体浓度会在2050年左右达到最高值後持平（二氧化碳浓度为500 ppm），预测全 球平均温度在2050年将比目前高1.2°C，在2100年将比目前高2°C。A1为全球竞相追求经 济发展，而完全放任温室气体的排放，则二氧化碳浓度会在2050年左右达到工业革命前2 倍的560ppm，在2100年左右达到工业革命前的3倍。预测全球平均温度在2050年将比目前 高 2°C，到了2100年将比目前高5°C。 由於全球只有一个大气，对於大尺度气候变化的模拟须涵盖全球，因此必须使用复杂之「 海气陆耦合模式系统」（一种包括所有大气、海洋、陆地过程的完整全球气候模式），进 行温室气体依比例逐步增加、所谓渐进式模拟实验。这种全球气候变化模拟由於计算资源 的限制，通常只能就大范围作低解析度（200~300公里）的模拟。一个地区（如台北市） 的气候变迁冲击评估却需要高解析度的资讯，因而需要进一步进行区域气候的模拟。区域 气候的模拟，可采取区域气候模式（气候模式只涵盖有限区域，但可以有更高解析度）嵌 接於全球气候模式下进行。这种将尺度由大而小的降尺度模拟研究，显示出区域模式比大 尺度模式在区域气候预报有更高的技术。打个比方，全球气候模拟就等於是制作随时间改 变的大尺度、低解析度的世界地图，台湾区域气候模拟则等於制作同步随时间改变的小尺 度、高解析度台湾地图；涵盖范围小，但精确度较高。 台湾位於东亚季风区，面积狭小且地形高耸复杂，造成区域气候在时间、空间上的复杂度 ，而全球尺度的模拟结果，台湾常常只占了一个点，完全没有代表性。因此针对区域气候 变化之模拟，必须进一步使用区域气候模式连结於全球尺度模式，来做降尺度模拟。 为了评估全球温室气体的增加对东亚及台湾区域气候的影响，我们使用美国环境预报中心 发展的区域波谱模式（NCEP/RSM-CVS，一种小尺度的区域模式），并结合德国气候研究中 心（DKRZ, Deutsche Klima Rechen Zentrum）使用欧洲中心与德国汉堡大学发展的大气 海洋全球模式（ECHAM-4-OPYC，一种大尺度的全球模式）所得到的数据资料，就 1990～ 2000年、2040～2050年A2（放任温室气体排放）、B2 （管制温室气体排放）情境，以及 2090～2100年在A2、B2情境之下，来进行全球尺度模拟输出之降尺度模拟。区域气候模拟 的解析度，东亚为45公里（RSMCVS1），台湾地区为15公里（RSMCVS2）。由於篇幅限制， 本文只讨论温度的变化。温度变化的趋势各月类似，本文以夏季7月为例说明。 未来东亚将持续暖化 图示: http://tinyurl.com/8b42of 图Ⅰ为1990-2000年，图Ⅱ为2040-2050年，图Ⅲ为Ⅱ减Ⅰ，Ⅳ为2090-2100年，Ⅴ 为Ⅳ减 Ⅰ。 图一显示 RSMCVS1-A2模拟的东亚地区1990～2000年、2040～2050年、2090～2100年7月平 均温度，及 2040～2050年和2090～2100年与1990～2000年之7月平均温度差。显然2040～ 2050年及2090～2100年温度分布与 1990～2000年特徵相似但升高了。首先从2040～2050 年来看，东亚地区世纪中的温度较1990～2000年高，增温在高纬度的陆地地区尤其显着， 低纬海洋地区较不显着。此暖化现象将持续至世纪末，且增温程度大幅增加。高纬度的陆 地尤其显着。显示东亚地区夏季在继续暖化中，至世纪末可能失控。 减少排放可以减缓暖化 图示: http://tinyurl.com/9yv2ab 图二、RSMCVS模拟在不同的温室气体情境下东亚地区7月月平均温度(B2-A2)， 左图为2040-2050年，右图为2090-2100年。 图二显示RSMCVS1模拟的在B2与A2二种不同的温室气体情境下，东亚地区7月月平均温度在 2040～2050年与2090～2100年的差异。从图可见本世纪中东亚地区7月的平均温度，在B2 情境下较A2情境下低，且在陆地地区差异较为显着。这个特徵在世纪末将较世纪中更为显 着；显示出有效限制温室气体的排放，应该有助於抑制本世纪温度的增加，尤其是中高纬 度的陆地地区。 台湾也是一样 图示: http://tinyurl.com/axt4ba http://tinyurl.com/9axajg 图三、RSMCVS2模拟的在不同的温室气体情境下台湾地区11年逐月月平均温度 左图是1990-2000年与2040-2050年，右图为1990-2000年与2090-2100年。 红线为1990-2000年，绿线为B2情境，蓝线为A2情境。 图三显示 RSMCVS2模拟的1990~2000年、2040~2050年与2090~2100年在不同的温室气体情 境下，台湾地区11年来逐月月平均温度变化。由图可见台湾地区在B2与A2二种不同的温室 气体情境下，未来一百年皆有暖化趋势存在。在台湾地区，到世纪中，温室气体排放控管 减缓暖化的效果并不显着。然而至本世纪末效果就突显出来了。温室气体排放的控管，可 以有效抑制台湾地区暖化，平均最高可以减少1°C的增温。 从模拟结果看来，也许只是几度气温的上升，但这几度气温的改变，对陆域生态而言，表 示栖地条件改变，物种需往高纬度或高山迁徙，生存面临更大困境。在海洋生态方面，气 温上升海水温度跟着升高，造成鱼群迁徙或死亡；二氧化碳增多使海水酸化，也将造成鱼 种、珊瑚礁栖地的改变；而海水温度升高体积膨胀，加上极区与高山冰原冰川融解，导致 海平面上升淹没沿海低洼地区，造成国土流失。此外暖化使得蚊子不过冬、花开无时序、 暴雨乾旱气候两极化，都对公共卫生、农粮生产、国土保安造成冲击，更将直接威胁人类 的生存。 我们能阻止暖化吗？透过气候数值模式模拟过去和目前之气候状态，以及预报未来在不同 的温室气体的变化情境下气候变化之研究结果，显示答案是「不能！」暖化似乎是全世界 和台湾未来的宿命，但是暖化的速度也许可以减缓。只要暖化的速度减缓，生态系统可以 慢慢地调整适应，人类社会经济也可以慢慢地调整适应。暖化速度减缓的关键，可能在於 避免温室气体排放的失控，而这正有赖於全球环境思想的改变和一致行动的决心。 ※ 本文与农委会林务局合作刊登 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 220.136.52.200 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 220.136.52.200