李 清 勝 劇烈氣候變異與 臺灣風險環境的形構 臺大新百家學堂 2-1 時間:2011年 9月 21日(星期三)下午 15:30 – 17:20 地點:臺大博雅館101室 國立臺灣大學 大氣科學系教授 【本著作除另有註明外,採取創用CC「姓名標示-非商業性-相同方式分享」臺灣3.0版授權釋出】
(氣候變遷 對臺灣總體安全的衝擊 Chap 2 陳亮全 周仲島) A Global Risk Analysis (全球風險分析) by 世界銀行 (2005) Natural Disaster Hotspots (天然災害熱點) 台灣同時暴露於 三項以上天然災害之土地面積及面臨災害之人口為73%, 兩項以上天然災害之土地面積與面臨災害之人口為99%, 屬於全世界災害高風險的區域。 英國風險評估公司 (Maplecrofts Global risks Management) 之 2011年自然災害風險圖譜 (Natural Hazards Risk Atlas 2011) 「天然災害造成的整體傷害」風險評估結果, 台灣被評估為極高風險等級。
2009年莫拉克颱風 挾帶的超大豪雨重創台灣中南部山區, 造成超過700人的傷亡與失蹤,及估計高達900億元的經濟損失。 經歷2008年卡玫基颱風、辛樂克颱風及2009年莫拉克颱風後, 對於防減災規畫、工程設施及國土環境政策,必須有嶄新的 思維與明確的行動積極面對。
大 綱 一、台灣氣候變動概況 – 從極端氣候指標看台灣氣候的變化趨勢 二、全球暖化與在地環境變遷對台灣氣候的影響 大 綱 一、台灣氣候變動概況 – 從極端氣候指標看台灣氣候的變化趨勢 二、全球暖化與在地環境變遷對台灣氣候的影響 三、台灣極端強降雨與侵台颱風之頻率分析 四、台灣劇烈氣候變異所形構的風險環境 五、評估與建言
一、台灣氣候變動概況 – 從極端氣候指標看台灣氣候的變化趨勢 一、台灣氣候變動概況 – 從極端氣候指標看台灣氣候的變化趨勢 《1897-2008台灣氣候變化統計報告,中央氣象局》 1897-2008全台平均溫度上升趨勢 溫度 百年來全台平均氣溫上升0.8℃,較全球幅度(0.74℃)略高。 (都會區平均1.4℃,山區平均 0.6℃; 都會區因都市化 熱島效應影響,溫度上升幅度較高。) 最高溫度超過30 ℃的日數全台平均增加28天; 每日最低溫有增溫的趨勢, 最低溫低於10 ℃的日數,近50年 山區/平地 減少 19/1 天。
降雨 全台各地近百年來 降水時數與 日數均呈減少趨勢,且春季降 雨日數 明顯 減少 (CWB)。 整體降雨量並無太大的改變, 但降雨強度有增加的趨勢。 短延時降雨強度近年來顯著增強。 水資源區分 東區 北區 中區 南區 一日暴雨比值 1.02 1.14 1.20 1.28 1951-2007 日雨量達大雨日數呈上升趨勢 (台東和台南除外)
莫拉克來襲前後 水庫解渴 旱象解除 水庫乾旱
降雨 (台灣8個代表性測站近百年年資料) 台灣中部及南部地區的乾旱隨時間有加重趨勢。 (Dry season: after typhoon – Mei-yu) 台灣8個代表性測站近百年 不降雨日數均增加 。 (Occurred at early 1960 or 1970-1980) 台灣 近百年來 不降雨日數 改變量 (游, 2007)
統計中央氣象局局屬地面氣象站、遙測自動站…等共442個測站
二、全球暖化與在地環境變遷對台灣氣候的影響 全球暖化趨勢與台灣氣候系統的關聯 季風系統 西北太平洋夏季的主要氣候系統: 夏季西南季風、季風槽、 太平洋亞熱帶高壓, 其相對勢力消長影響 台灣地區的夏季氣候。 位置、強度受聖嬰或 反聖嬰的影響很大。 夏季平均地面天氣 及盛行季風風向示意圖 《氣象常識系列(四) ,中央氣象局》
二、全球暖化與在地環境變遷對台灣氣候的影響 亞洲夏季季風指數年平均值歷年變化 IPCC AR4, 2007 自1920年後東亞夏季季風強度 逐年減弱 (Sum of MSLP diff btn 110°E and 160°E at successive 5° latitudes from 20°N to 50°N in June-August)
冬季季風的系統: 亞洲大陸西伯利亞高壓、太平洋北部的阿留申低壓、中對流 層的東亞主槽及高對流層大氣(200百帕)的東亞噴流 。 冬季季風的系統: 亞洲大陸西伯利亞高壓、太平洋北部的阿留申低壓、中對流 層的東亞主槽及高對流層大氣(200百帕)的東亞噴流 。 台灣地區冬季天氣主要受東北季風影響,容易降雨的地區為 北部及東北部地區, 東北季風的強弱會影響 台灣冬季降雨 及溫度。 相關研究指出過去多年來 亞洲冬季季風有減弱趨勢 統計過去百年或30年來, 台灣冬季的降雨日數 呈現減少的趨勢, 此與亞洲冬季季風 逐漸減弱可能有關。 冬季平均地面天氣及盛行季風風向示意圖 《氣象常識系列(四) ,中央氣象局》
颱風氣候系統 台灣過去百年來平均每年受 3-4個 颱風威脅。 近百年來侵台颱風次數有減少的趨勢, 但近40年來則呈上升的趨勢。 近百年來侵台颱風次數有減少的趨勢, 但近40年來則呈上升的趨勢。 台灣地區近百年來侵台颱風次數歷年變化 (李和賈, 2008)
1990年代末期以來, 西北太平洋颱風形成個數減少, 而侵台颱風個數增加; 可能因此期間西北太平洋暖池 突然增暖且季風槽增 強, 使颱風路徑偏向台灣。 2000年以後,影響台灣颱風 個數明顯增加, 其中增加的多是中度颱風, 強烈颱風反而變化不明顯。
侵臺颱風個數與路徑圖(上) 與 前後期差異 (前減後, 下) 1992-1998年 2000-2007年 路徑密度差異 累積氣旋能量 (即颱風活躍度 ~ V2) 侵臺颱風個數與路徑圖(上) 與 前後期差異 (前減後, 下)
※ 當颱風中心在台灣登陸或發生陸上災情時,定義為侵襲台灣颱風。
1991年以來北太平洋西部颱風生成總數及侵台次數 ※ 當颱風中心在台灣登陸或發生陸上災情時,定義為侵襲台灣颱風。
社會環境變遷對台灣氣候之影響 都市化與工業化過程引發的空氣汙染與熱島效應 都市熱島效應的成因 建築物增加地面的粗糙度,降低都市區的通風效率,使城 市 的增溫速度比郊區快,熱對流於城市區顯著發生,並將熱 源 (或汙染物)局限於城區,使都市熱島效應越加惡化 。 都市熱島效應影響層面深且廣: 1. 溫度升高,能源供給壓力增加 2. 日照時數減少 3. 相對濕度減少 4. 降水型態改變,都市水患增加
1897-2008年 台灣都會區 氣溫變化+1.4C (~ Double of mean) 1897-2008年 台北市日照 時數變化 (-12% in 10yr) 1897-2008年 台北氣象站 相對濕度變化 (-5% in 10 yr) 《1897-2008台灣氣 候變化統計報告, 中央氣象局》
土地使用改變對微氣候的影響 土地利用變遷來自不同的人類活動,如農業、灌溉、伐林、 造林、 都市化或交通等。 土地利用變遷來自不同的人類活動,如農業、灌溉、伐林、 造林、 都市化或交通等。 土地利用變遷造成土地表面物理及生物特性變化, 進而影響氣候系 統 土地利用變遷導致的物理過程與回授,會改變地球反照率、 原有 地 表面,及陸地、大氣的水氣與溫室氣體間的交換作用,衝擊到 氣候。
三、台灣極端強降雨與侵台颱風之頻率分析 極端強降雨與災害衝擊 統計1970-2009年195個侵台颱風,定義綜合降雨指標, 排名前20名的颱風定義為 極端強降雨颱風。(Prepared by NCDR) 綜合降雨指標: 單站最大累積雨量、 颱風整場平均降雨、 前五大降雨量平均、 最大時雨量及 平均日降雨強度, 為描述颱風降雨能力之指標。
極端強降雨侵台颱風之頻率分析 (1970-2009) 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) 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
四、台灣劇烈氣候變異所形構的風險環境 1. 自然的易致災性 2. 社經發展的影響 台灣地區因地理環境特殊,氣候與環境變遷引致環境衝擊 與災害問題有越來越嚴重之趨勢,台灣面臨的災害威脅 主要有三: 1. 自然的易致災性 台灣地區降雨強度高 (颱風、梅雨及季風均為影響降雨的系統), 且地質脆弱、表土鬆軟,經常造成淹水與坡地災害。 2. 社經發展的影響 產業發展過程中,用水量大量增加,導致用水調度愈趨緊張。 都市化後因熱島效應可能使暴雨強度增加,又因透水面積減少, 排水系統無法負擔大量水流而導致淹水。 人口密集亦使災害發生時之風險增加。 農業或觀光發展的不當開發,更是近年來引發災害的重要原因。
3. 氣候變遷的衝擊 極端氣候有增加趨勢、颱風降雨強度增加、降雨型態改變、乾旱 發生頻率與強度增加以及海平面上升…等。 極端氣候有增加趨勢、颱風降雨強度增加、降雨型態改變、乾旱 發生頻率與強度增加以及海平面上升…等。 在台灣的天然易致災性與社會變遷衝擊下,大環境氣候改變對台 灣的影響仍不可忽視,可能面對的衝擊如下: 1.災害衝擊 - 極端天氣現象發生頻率與強度增加。 2.水資源 - 降雨型態改變影響水庫蓄水能力,影響水資源供應的 穩定性 (強降雨易導致崩塌,造成水庫淤積)。 3.維生管線與關鍵基礎設施 - 災害破壞輸油、輸電、輸水、輸氣 或道路、橋梁等設施。 4.生態系統與農業安全 - 天氣直接影響到農產品的收成,對於林、 漁、牧業亦有相當的衝擊。 5.公共衛生與健康 - 氣溫上升可能使病媒容易散布,而極端天氣 引發的供水不穩,則造成公共衛生與醫療體系的負 擔。
五、評估與建言 台灣人民和土地大多處於高災害風險之環境,加上近年來自 然與社會環境變遷等因素影響, 均使災害損失與日俱增。 氣象與環境變遷衝擊是全面性的,如何做好整體風險評估, 強化調適能力建構,為國家永續發展與安全國土規畫的要務。 為有效確認政策方向,相關建議可分為以下幾點: 1. 建構氣候變遷台灣本土情境之推估與可能的衝擊面向 - 台灣缺乏適合本土之氣候變遷相關訊息, 應 在現有能力與研發基礎上, 加強國際交流強化科研能力, 獲取以科學為基礎的氣候風險評估結果。 2. 永續發展願景確認與現有問題釐清 - 界定國家需要面對的問題與優先順序 - 永續發展政策是否與氣候變遷衝擊面向有所衝突 - 依情境推估結果之氣候變遷調適政策綱領,確認未來願景與釐清問 題
3.進行環境脆弱度、風險及乘載能力的評估 - 衍生衝擊可能含天災、水資源、公共衛生、農糧安全、環境與產業等 3.進行環境脆弱度、風險及乘載能力的評估 - 衍生衝擊可能含天災、水資源、公共衛生、農糧安全、環境與產業等 - 為確認受衝擊影響之程度,需建構兼顧自然與人文社會環境發 展的整體環境脆弱度與風險評估技術。 - 風險評估為調適策略規劃、部門發展計畫及調適能力建構基礎工作 4.建構整體氣候變遷調適策略與能力 在上述1~3點基礎上,檢討現有政策推動方向,制定指導性政策綱領, (如國土與城鄉規劃因應策略,水資源運用與糧食安全兼顧的政策) 以降低未來氣候變遷可能帶來的風險。 5.優先推動高風險區之因應對策與行動 - 因資源有限且不確定性高,調適策略推動應有優先順序與執行重點。 - 從國家安全與降低環境風險的角度,針對 高災害風險區、關鍵衝擊 議題、關鍵產業發展、重大開發與工程建設,採取必要的政策協調、 因應對策擬定與行動展開。
Thanks for your Attention! Tracks of Global Tropical Cyclones 全球颱風分布狀況
版權聲明 頁碼 作品 版權標示 作者 / 來源 3 《災滿半年重建成果》(http://download-88flood.www.gov.tw/HalfYearResults/%E9%87%8D%E5%BB%BA%E6%9C%83%E7%81%BD%E6%BB%BF%E5%8D%8A%E5%B9%B4%E9%87%8D%E5%BB%BA%E6%88%90%E6%9E%9C%E5%A0%B1%E5%91%8A.pdf), 陳振川,民國 99 年 2 月 8 日,頁 4,瀏覽日期 2012/05/02。 依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 公共工程電子報 / 行政院公共工程委員會全球資訊網網站(http://www.pcc.gov.tw/epaper/9812/column_03.htm), 瀏覽日期 2012/05/17。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 5 《臺灣過去 50~100 年的溫度、溼度、雨量、風等氣象參數的統計及變化析資料-氣溫》(http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/pdf/temperature.pdf),頁 1,瀏覽日期 2012/01/09。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 6 《氣候變遷與臺灣氣象災害風險》 (http://satis.ncdr.nat.gov.tw/ccsr/doc/07_Ch6.pdf),陳泰然, 2012 年 3 月 13 日,頁 20, 瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 國立臺灣大學 大氣科學系 李清勝 教授。
頁碼 作品 版權標示 作者 / 來源 7 經濟部水利署 (http://drought.cook-team.org/news.php?content=20110511&PHPSESSID=vo3nmhujhmu67fv1fhh2m35mp0), 瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 大紀元 (http://www.epochtimes.com/b5/9/8/9/n2617433.htm), 8 《氣候變遷與臺灣氣象災害風險》 (front.as.ntu.edu.tw/science/1010313_CMU.ppt),陳泰然,2012 年 3 月 13 日,頁 20,瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 9 交通部中央氣象局 (http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/statistics_1_2.html), 臺灣地理 (http://geography.ccsc.edu.hk/taiwan/geographytw.htm),
頁碼 作品 版權標示 作者 / 來源 10 《氣象常識系列 (四)季風、寒流、低溫》(http://www.cwb.gov.tw/V7/knowledge/announce/PDFfile/commonsense4.pdf),頁 1,瀏覽日期 2012/01/09。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 11 IPCC (http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/figure-3-35.html), 瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 12 13 《颱洪災害防救之分工與整合》 (front.as.ntu.edu.tw/science/1010216_TTFRI.ppt), 陳泰然,民國 101 年 2 月 16 日,頁 25, 14 颱風部屋 (http://www.tyroom.url.tw/typhoon/statistics/total_tw.htm),
15 16 17 19 頁碼 作品 版權標示 作者 / 來源 《100 年度水庫安全風險正式報告》 / 經濟部水利署 《全球暖化與氣候變遷》 (http://www.ncnu.edu.tw/ncnuweb/units/u000/%E9%80%9A%E8%AD%98%E6%95%99%E8%82%B2%E4%B8%AD%E5%BF%83/%E9%80%9A%E8%AD%98%E8%AC%9B%E5%BA%A7%E6%AA%94%E6%A1%88/992/%E5%85%A8%E7%90%83%E6%9A%96%E5%8C%96%E8%88%87%E6%B0%A3%E5%80%99%E8%AE%8A%E9%81%B7.ppt),陳泰然,2011 年 4 月 15 日,頁 21, 瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 16 《100 年度水庫安全風險正式報告》 / 經濟部水利署 (http://qihou.sinotech-eng.com/docs/100%E5%B9%B4%E5%BA%A6%E6%B0%B4%E5%BA%AB%E5%AE%89%E5%85%A8%E9%A2%A8%E9%9A%AA%E6%AD%A3%E5%BC%8F%E5%A0%B1%E5%91%8A.pdf),頁 3-4,瀏覽日期 2012/05/03。 依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 17 《1958 年以來北太平洋西部颱風生成總數及侵台次數統計表》 / 行政院環境保護署(http://erarc.epa.gov.tw/147/201011211612/archive/cwb.gov.tw/V6/hottopic/typhoon_count.pdf), 19 《臺灣過去 50~100 年的溫度、溼度、雨量、風等氣象參數的統計及變化析資料--氣溫》 / 交通部中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/pdf/temperature.pdf),頁 1,瀏覽日期 2012/01/09,依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 交通部中央氣象局 (http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/statistics_2_3.html),瀏覽日期 2012/01/09。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。
頁碼 作品 版權標示 作者 / 來源 19 《臺灣過去 50~100 年的溫度、溼度、雨量、風等氣象參數的統計及變化析資料---其他氣象參數》 / 交通部中央氣象局(http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/climate_info/statistics/pdf/other.pdf),頁 2,瀏覽日期 2012/01/09。 依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 20 IPCC (http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-1-figure-1.html), 瀏覽日期 2012/05/03。依據著作權法第 46、52、65 條合理使用。 21 臺灣氣候變遷科學報告 2011:第六章「氣候變遷與災害衝擊」 / 國家災害防救科技中心 (http://satis.ncdr.nat.gov.tw/ccsr/doc/07_Ch6.pdf),陳亮全、林李耀、陳永明、張志新、陳韻如、江申、于宜強、周仲島、游保杉、國家災害防救科技中心、國立台灣大學大氣科學系、國立成功大學成大水利及海洋工程學系,頁 324, 22 27 WIKIPEDIA (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Global_tropical_cyclone_tracks-edit2.jpg), 瀏覽日期 2012/05/03。