我們共同關心的議題 陳 泰 然 國立暨南國際大學 通識講座 臺大講座 / 大氣科學系特聘教授 國立臺灣大學 時間：2014年 3月 5日（星期三）下午 2:00 – 4:00 地點：國立暨南國際大學 方形劇場 1

一、氣候變遷議題的發展 二、全球氣候系統變動 三、氣候變遷可能造成的影響 四、臺灣風險環境 五、氣候變遷對災害防治衝擊之調適 六、氣候變遷之回應策略、法律制定 及組織設置 七、梅雨 2 八、文化

一、氣候變遷議題的發展 WCC-1（第一屆世界氣候會議/ World Climate Conference）： 1979年WMO在瑞士日內瓦召開；UN第一個推動全球氣候 變遷回應的國際會議。 確定重要論述：氣候影響人類，人類也影響氣候。 氣候變遷不僅是純粹的科學問題，也是 關係人類社會、經濟發展的重要因素。 IPCC（1988年成立聯合國跨政府氣候變遷專家小組 / Intergovernmental Panel on Climate Change）UN研究氣候 變遷科學問題的官方組織。 已發表四次報告(Assessment Report / AR )， 2007年獲諾貝爾和平獎。 3

First Assessment Report / FAR ）指出CO2濃度影響溫度升高； FAR（1990年IPCC發表第一次評估報告； First Assessment Report / FAR ）指出CO2濃度影響溫度升高； AR3指出1750年至今CO2增31%，為42萬年來最高； AR4(2007年)指出1970-2004年增加80%，2005年CO2濃度 超過65萬年的自然變化範圍。 註：溫室氣體對暖化貢獻，CO2 :60%,CH4: 20%, CFC:14%,NO2 :6% 4

UNFCCC（1992年UN在巴西里約熱內盧召開會議， 通過“聯合國氣候變遷綱要公約”(United Nations Framework Convention on Climate Change)， 1994年各國簽署生效。 COP：UNFCCC締約國每年召開大會(Conference of the Parties；COP)，為國際氣候變遷議題最重要的定期會議。 5

二、全球氣候系統變動 全球暖化先知：阿瑞尼士(S. A. Arrhenius；1903年 諾貝爾化學獎）於20世紀初提出CO2對氣候暖化影響， 但未受重視，至1970’s仍有許多科學家認為全球溫度 往小冰期方向前進。 AR4（2007年IPCC/ Fourth Assessment Report）指出 全球暖化，全球於1906-2005年這100年平均溫度上升 0.74 ℃（AR3指出1901-2000年上升0.6 ℃ ）， 北半球高緯較其他地區上升幅度大，陸地變暖速度較 海洋大。 6

7 全球平均氣溫上升趨勢

8 AR5(2013)全球平均氣溫變化

AR4 指出全球海平面上升，其上升情況與氣候暖化 情況一致。例如太平洋上吉里巴斯有一島嶼1998年 已被海水完全淹沒，吐瓦魯也面臨被淹沒危機。 AR4 指出北極海冰縮小，1978年以來的衛星觀測顯示 北極海冰面積以每10年2.7%速度縮小，夏天更明顯為 每10年7.4%。 AR4 指出「洪者愈洪、旱者愈旱」的情況愈來愈明顯， 南北美東部、北歐、亞洲北部及中亞等地區降水顯著 增加，撒哈拉、地中海、非洲南部及南亞等地區降水 減少。 9

三、氣候變遷可能造成的影響 IPCC 於2000年發布排放情境報告（考慮人口、經濟成長、 能源效率與結構、土地利用與農業生產等）包含6種情境， 用於未來氣候變遷模擬，推估未來氣候變遷可能造成的影響。 氣候變遷推估與現況無關，是未來的可能情境。 不論哪一種情境，大氣中的CO2濃度都將持續攀升， 到2100年B1增加最少約為工業革命前2倍，A1F1最多 約為3.8倍。 10

IPCC SRES的六種排放情境的逐年CO2(a)排放量與(b)大氣CO2濃度 11

全球平均溫度在不同情境之不確定性與變化範圍， B1暖化程度最小於2100年最佳估計為1.8℃，A1F1 最大為4℃。 20世紀全球地表暖化趨勢圖 12 12

暖化趨勢空間分布顯示，全球各地均將暖化，並以 極區最嚴重，北極又比南極嚴重，陸地暖化大於海上。 21世紀末A2情境下，北極將比現在高7 ℃以上。 B1暖化最小，A2最大。 21世紀地表溫度 變化圖 13

14 AR5(2013)季節氣溫變化 (2016-2035)-(1986-2005)

雨量趨勢空間分布顯示，21世紀末赤道與高緯度地區 雨量增加，副熱帶減少，即“乾區愈乾、濕區愈濕”， 增減幅度 ±20%。臺灣地區夏季增加，冬季減少。 2090-2099年期間降水量相對變化(％) (相對於1980-1999年) 15

16 AR5(2013)季節降雨量變化 (2016-2035)-(1986-2005)

(26-59公分)。最近（2009年）一群科學家重新推估認為 21世紀末上升應為原推估之2倍，甚至有科學家認為上限 為2公尺。 冰與海平面推估顯示，2090-2099年全球海平面上升 18-59公分，B1最緩和(18-38公分），A1F1最嚴重 (26-59公分)。最近（2009年）一群科學家重新推估認為 21世紀末上升應為原推估之2倍，甚至有科學家認為上限 為2公尺。 17

氣候突變之頻率強度增大 熱浪頻率增加，將造成森林火災增加，水需求增加， 老人、慢性病人、幼童及獨居者死亡風險增加。 2) 劇烈降水事件增加，對農業、土壤、水質、商業、 運輸、基礎建設造成更大衝擊，對生命、傳染病、 呼吸疾病及皮膚病亦增加威脅。 3) 乾旱地區增加，造成土地退化農作物減少，牲畜死亡 增加，森林火災機率增加，使糧食短缺、營養不良及 疾病情況惡化。 4) 熱帶氣旋活動增強，颱風數量減少，但強度增加， 使破壞性強風豪雨頻率增加。 5) 海平面升高引發的事件增加(不含海嘯)，海水倒灌情形 增加，淡水減少。 18

對臺灣可能造成的影響 1) 氣溫、海溫及海平面幾乎確定均將上升。 2) 熱夏、暖冬及熱浪頻率將上升，寒潮頻率將下降。 3) 冬季東北季風將減弱，夏季季風變遷較不確定。 4) 冬季雨量將減少，夏季雨量將增加。 5) 降雨型態有可能極端化，但不確定性高。 6) 影響臺灣之颱風強度與降雨量可能變遷，無法判斷;唯若 考量溫度高則水氣多之關係，則侵臺颱風雨量可能增加。 19

四、臺灣風險環境 2005年世界銀行年刊“天然災害熱點”：臺灣有73% (99%) 土地面積與人口，面臨3項（2項）以上天然災害 威脅。 2011年英國風險評估公司 (Maplecrofts Global risks Managemen)自然災害風險圖譜 (Natural Hazards Risk Atlas 2011 )「天然災害造成的傷害」風險之評估結果， 屬於極高風險等級的四個國家：美國、日本、中國大陸 及臺灣。 臺灣近年來，降雨強度與不降雨日數均有增加趨勢， 呈現暴雨及乾旱頻率增加之氣候變異特性。 20

近百年來全臺平均氣溫上升0.8 ℃（都會區1.4 ℃，山區 （一）在溫度方面 平均溫度與高溫日增加，低溫日減少 近百年來全臺平均氣溫上升0.8 ℃（都會區1.4 ℃，山區 0.6 ℃），較全球暖化0.74 ℃為大。近百年最高溫超過 30 ℃日數全臺平均增加28天，近50年最低溫低於10 ℃ 日數山區減少19天，平地減少1天。 全臺平均溫度上升趨勢（1897-2008年） 21 (CWB)

（二）在降雨方面 不降雨日數與降雨強度增加 全臺各地區降雨時數與降雨日數均減少，但整體降雨量 無大改變，降雨強度增加。臺灣8個代表性測站近百年 不降雨日數均增加。 臺灣近百年來不降雨日數改變量 (游, 2007) 22

除花蓮、宜蘭之外，近10年來之年最大日降雨量 均增加。 水資源區分 東區 北區 中區 南區 R 1.02 1.14 1.20 1.28 23 (台灣67個雨量站近百年資料) (陳與游, 2009) 23

台灣年平均降雨量有旱澇加劇之趨勢 2009年 2,489 近年平均值 但旱澇交替 60年來 24 (黃, 2011) 24

降雨量規模變大 1. 1959年的八七水災：降雨中心在斗六梅林， 24小時1001毫米。 2. 1996年8月賀伯颱風：降雨中心在阿里山， 48小時1940毫米。 3. 2009年八八水災：降雨中心仍在阿里山， 72小時2965毫米。 25

近百年侵臺颱風次數有減少趨勢，但近40年來，呈上升 （三）在颱風方面 近年侵臺颱風增加 近百年侵臺颱風次數有減少趨勢，但近40年來，呈上升 趨勢，除長期趨勢外，年代際變化亦明顯。1990年代後期 以來，西北太平洋颱風減少，但侵臺颱風增加，可能因此 期間西北太平洋暖池突然增暖且季風槽增強，導致颱風 路徑偏向臺灣。 臺灣地區近百年來侵臺颱風次數歷年變化圖。 (李與賈, 2008) 26 26

臺灣地區1992-1998年（左上）及2000-2007年（右上），侵臺颱風個數與路徑圖。左下為前期減去後期之路徑密度差異，右下為累積氣旋能量（即颱風活躍度）差異。 (李與賈, 2008) 27 27

極端強降雨侵台颱風之頻率增加 2000年前發生極端強降雨颱風的頻率約 3-4年一次左右； 2000年後發生頻率增加為平均每年發生一次。 2000年前發生極端強降雨颱風的頻率約 3-4年一次左右； 2000年後發生頻率增加為平均每年發生一次。 (Prepared by NCDR) 28 圖中所標示之颱風大多帶來兩位數以上的人員傷亡與重大經濟損失

馬總統對於災害防救的重視，指示國軍： 救災視同作戰救災就是作戰 超前部署、預置兵力、隨時防救 不待命令，主動支援 99年8月災害防救法修增訂第34條 「直轄市、縣（市）政府及中央災害防救業務主管機關， 無法因應災害處理時，得申請國軍支援。但發生重大災害時 ，國軍部隊應主動協助災害防救。」 「國軍得依前項災害防救需要，運用應召之後備軍人支援 災害防救。」 國軍由「接受申請、支援」轉換為 「主動、協調執行」角色（配角主角） 29

五、氣候變遷對災害防治衝擊之調適 建立有效的災害防治體系及風險管理系統 1) 改善災害預警系統及建立資訊分享平台 2) 強化災害緊急應變機制與災害防救計畫 加強防救災科技技術與環境監測能力 1) 強化防災科技與預警技術 2) 強化國土環境監測能力與監測資源整合 推動防災國土、城鄉規劃 30

降低災害風險與強化防災調適能力 1) 推動因應氣候變遷之災害風險評估與高災害風險地區 劃設 2) 強化極端天氣與氣候之監測與預警技術，並確實執行 相關資訊整合 3) 將因應氣候變遷與極端災害之防救災對策，納入防災 政策規劃與執行 4) 檢討重大工程與開發建設可能形成之災害脆弱度與 風險評估，並提升其災害防護力與回復能力 5) 推動考量極端氣候情境之綜合流域治理，以降低 流域的水土複合型災害 6) 強化因應氣候變遷與極端災害的風險溝通與民眾 認知，強化政府與民眾之調適能力建構 降低災害風險與強化防災調適能力 31

六、氣候變遷之回應策略、法律制定 及組織設置 全球性組織已簽訂各種協議，採取各種策略，以緩和 全球暖化趨勢，最重要者為“聯合國氣候變遷綱要公約” (UNFCCC)與“京都議定書”。 各國因應氣候變遷採取之行動 1) 英國：第一個制定“氣候變遷法”(Climate Change Bill) 的國家，2008年設立“能源與氣候變遷部” (The Department of Energy and Climate Change) 2) 澳洲：2007年設立世界第一個“氣候變遷部” (Department of Climate Change) 32

3) 荷蘭：2005年公布“國家調適策略”與“國家行動方案” ，2007年發表“氣候不侵的荷蘭”報告書。 4) 日本：1997年成立“地球溫暖化對策推進本部”，由 內閣總理（首相）擔任本部長，2008年地球環境部公布 2020-2030年為短期目標的調適策略。 5) 中國大陸：2007年成立“國家應對氣候變化領導小組” 由國務總理溫家寶領軍。 6) 臺灣：1997年成立“行政院國家永續發展委員會” （永續會），設置9個工作分組，其中一組為 「節能減碳與氣候變遷工作分組」; 經建會成立 「規劃推動氣候變遷調適政策綱領及行動計畫專案小組」， 負責規劃遠程的與整體的調適政策與策略;環保署負責 氣候變遷衝擊評估及調適策略訂定。 33

七、梅雨 1.東亞季風與梅雨 全球獨特的天氣與氣候現象 歐亞大陸 中緯度系統 太平洋 東 北 季 風 西 南 鋒面 中央山脈 熱帶系統（颱風） 100E 110E 120E 130E 140E 40N 30N 20N 臺灣在多重因素影響下，四季分明、天氣多變，各季節 均有災變天氣，颱風、寒潮、梅雨、乾旱。 34 34

35 2007年5月18日20時 華南與臺灣梅雨季（5月中旬 – 6月中旬）

36 2006年6月23日1時 日本梅雨季（5月下旬 – 6月下旬）

37 2007年7月9日9時 長江流域梅雨季（6月中旬 –7月中旬）

38 2007年7月19日6時 韓國梅雨季（7月中旬 – 8月中旬）

2. 臺灣的梅雨研究 (1) 1980前之臺灣梅雨研究 Q1：臺灣有沒有梅雨？為什麼？ 由農業走向農工商並重時代，梅雨期連續性降雨 對臺灣中北部二期稻作造成嚴重影響。 Q1：臺灣有沒有梅雨？為什麼？ 臺灣各地均有梅雨現象，尤其中南部最顯著。 39 梅雨季雨量集中

全台皆有梅雨，並以 中南部最顯著。 梅雨季豪雨全台皆發生， 並以中南部最多。 40

Q2：臺灣梅雨的氣候特徵？為什麼？ 梅雨鋒與降雨觀點 梅雨季（期）氣候特徵觀點 梅雨期、梅雨季 多梅、少梅、空梅、乾梅、濕梅 年際變化 其他 梅雨鋒與降雨觀點 平均環流特徵 不同性質梅雨期環流特徵 鋒面與鋒生時空分布 鋒面與降雨關係 其他 梅雨季（期）氣候特徵觀點 41

Q3：梅雨季中尺度氣候特徵？為什麼？ Q4：鋒面之天氣動力特徵？為什麼？ 梅雨鋒與降雨 中尺度低壓與降雨 低層噴流與降雨 梅雨鋒之三維結構 鋒面之演變：鋒生過程(鋒面形成、發展及維持) 例：1975年6月10-15日梅雨鋒面個案診斷分析 (先後研究達20年) 42

(2) 1980後之臺灣梅雨研究 1981年「528桃竹苗豪雨」事件引發的問題 Q1：經濟活動轉型  氣象災害轉型？ 經濟急速發展、社會遽變、國土超限使用， 大自然反撲。工商業主宰時代，梅雨期豪(大)雨對工商、 水利、交通、建設及人民生命財產造成嚴重影響。 1981年「528桃竹苗豪雨」事件引發的問題 Q1：經濟活動轉型  氣象災害轉型？ (農業工商業) （連續性雨豪雨） 43

Q2：豪雨預報能力為何？為什麼？ C  F QPF（定量降水預報） 現況 T得分： 前估： 偏倚： 後符： T得分之概念示意圖。F為預報定量降水的範圍，  為觀測到的定量降水範圍，C為正確預報範圍 T得分： 偏倚： 前估： 後符： 44 44

中央氣象局豪（大）雨預報能力 TS 前估 後符 颱風 0.60 0.68 0.85 梅雨 0.17 0.20 0.57 綜觀尺度過程 V.S. 中尺度過程 梅雨季豪（大）雨：對中尺度過程缺乏了解 45

Q3：如何改進豪雨預報能力？ 大型國際合作之科學研究實驗計畫 a. 臺灣地區中尺度實驗計畫(TAMEX；1983-1992) 長程目標： 透過基礎研究與應用研究，增進對劇烈區域性豪雨 之了解以改進豪雨預報能力，減少豪雨帶來的損失 並增加水資源利用之經濟效益。 46 46

應用TAMEX基礎研究與應用研究的成果，以建立 梅雨季豪雨及定量降水之短期與即時預報能力。 主要目標： b. 1992 Post-TAMEX預報實驗 應用TAMEX基礎研究與應用研究的成果，以建立 梅雨季豪雨及定量降水之短期與即時預報能力。 主要目標： c.臺灣季風降雨實驗 (TIMREX, 2008, 5-6) (Taiwan WRP 2000-2010) 科學目標: 加強臺灣梅雨季西南氣流導致之豪大雨天氣系統之 基礎了解，以改進現有定量降雨預報之精確度。 47 47

Q4：中尺度過程與豪雨之關係？為什麼？ 鋒面與豪雨 中尺度低壓與豪雨 低層噴流與豪雨 地形效應與豪雨 48 48

(3) 近年來的梅雨研究 Q1：梅雨鋒面系統為什麼發展？ Q2：潛熱釋放在梅雨鋒面系統的角色？ 梅雨鋒、鋒面低壓、低層噴流 49

3.氣候變遷下的梅雨 Q：氣候變遷下，臺灣地區梅雨特徵有無變化？ 臺灣地區梅雨季之平均時降雨強度、日降雨強度、 豪(≧130 mmd-1)大(≧50 mmd-1)雨及 大豪雨(≧200 mmd-1)發生頻率等，後期(2001-2010) 與前期(1993-2000)之差異為何？ 50

西南部平均時降雨強度顯著增大。 西南部日降雨強度顯著增大。 51

西南部豪雨出現頻率顯著增大。 西南部豪大雨出現頻率顯著增大。 52

西南部72個雨量站分布。 53

1993-2010年臺灣 西南部梅雨季 大豪雨 (≧200 mmd-1)， 出現時間與測站數 顯示，後期規模 (時空)有增大趨勢 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 0515 0516 0517 1 0518 0519 0520 20 0521 6 0522 0523 5 0524 0525 0526 4 0527 3 0528 0529 2 0530 0531 0601 7 0602 0603 0604 0605 11 0606 0607 51 0608 23 0609 34 0610 42 0611 0612 31 0613 0614 47 0615 36 1993-2010年臺灣 西南部梅雨季 大豪雨 (≧200 mmd-1)， 出現時間與測站數 顯示，後期規模 (時空)有增大趨勢 。黃色與灰色分別 代表梅雨鋒與 颱風之影響。 54

氣候變遷下的臺灣梅雨 西南部平均時降雨強度，後期比前期顯著增大。 西南部日降雨強度，後期比前期顯著增大。 西南部豪雨出現頻率，後期比前期顯著增大。 西南部豪大雨出現頻率，後期比前期顯著增大。 西南部大豪雨之規模(時間、空間)，後期比前期顯著增大。 55

八、文化 1.宋代詩人梅雨觀 (1) 宋 曾幾 (江西贛縣) 「三衢道中」 梅子黃時日日晴，小溪泛盡卻山行； 綠陰不減來時路，添得黃鸝四五聲。 日日晴  空梅（沒雨）？ 空間變化（地理位置、局部現象）？ 年際變化？ 56

(2) 南宋 趙師秀（浙江溫州）「有約」 黃梅時節家家雨，青草池塘處處蛙； 有約不來過夜半，閒敲棋子落燈花。 家家雨  霉雨、正常梅、多梅、濕梅？ 57

(3) 南宋 戴復古（浙江台州）「夏日」 乳鴨池塘水淺深，熟梅天氣半陰晴； 東園載酒西園醉，摘盡枇杷一樹金。 半陰晴  正常梅、多梅、少梅、間歇梅？ 58

2.臺灣梅雨觀 3. 梅雨季的飲食文化 (1) 臺灣諺語：未吃五日節粽，破裘不願放。 (台北最低溫：5月10°C，6月15.6°C) (2) 臺灣民歌：「河邊春夢」 河邊春風寒，怎樣阮孤單， 舉頭一下看，幸福人做伴… 3. 梅雨季的飲食文化 (1) 端午節 農曆五月初五，又稱端陽節、五月節、五日節… 是一個驅除瘟疫的節日。臺灣民俗：吃粽子紀念 投江的屈原，划龍舟希望找到屈原的屍體，飲 雄黃酒以避疫病，飲午時水以強壯身體（午時 陽氣最盛，全台最著名午時水在台中市大甲區 鐵砧山的劍井），午時立蛋以求好運。 59

(3) 醉泥螺 (2) 梅菜 又稱梅乾菜或霉乾菜，使用芥菜種類的莖葉，經醃製、 風乾、曝曬，直到水分全失，密封貯存而成。 在江浙一帶因在梅雨季製作而得名，又因發酵發霉又 稱霉乾菜，梅菜扣肉為常見美食。 (3) 醉泥螺 江浙一帶有種泥螺，梅雨季時品質最佳味道最美， 殼薄透明，體內無泥無菌，味道甘美，叫做“梅螺”， 當地諺語「梅雨知時節，潤澤泥螺壯」，是最佳寫照。 以紹興酒醃製而成的醉泥螺，清香脆嫩、帶鹹帶鮮， 味道鮮美獨特，為江南開胃美食。 60