地球發高燒
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氣象專家鄭明典的氣候變遷關鍵字:熱浪的定義是什麼?聖嬰現象由來和「耶穌」有關?均溫上升1.5°C地球會怎樣?

這集《少年報導者》Podcast「新聞關鍵字」單元,邀請前中央氣象局局長鄭明典,以他過去32年來研究氣象的專業,用5個關鍵字「熱浪」、「熱島效應」、「聖嬰現象」、「1.5°C」、「氣候難民」,與大家一同討論近期重要議題「氣候變遷」。

(文字/編輯部


我想只要大家在台灣生活,應該對高溫不陌生,尤其夏天,如果是在中午出去,那真的是熱到讓人不知道躲到哪裡去,所以我們就從「熱」相關的議題開始談起。

#熱浪

「熱」當然不是只有我們台灣獨有的事情,幾乎是全世界共通的事情,當然我們的熱跟別人的熱還是不會一模一樣,像寒帶的人,稍微高一點溫度,我們覺得還算舒服的時候,他們可能就覺得熱;但是熱帶的人,譬如說在沙漠邊緣的人,他們覺得的熱,可能是我們無法想像的熱。這是因為「熱」是有一點點半主觀的,每個地方大家都會適應當地的氣溫,也因為這樣,世界氣象組織(World Meteorological Organization, WMO)定義了一個名詞叫做「熱浪」──必須要連續5天溫度高於氣溫平均值攝氏5度以上。

這種條件對於台灣來講很難達得到,為什麼呢?因為我們台灣是海島型氣候,海島型氣候指的是我們周邊都是海洋,海水的熱容量比較高,熱容量意思就是你給相同的熱,它的溫度變化比較小,像太陽曬在石頭上很快就會增溫,但是曬在水面上,水會吸收熱能力比較高,那就熱得比較慢。因此,我們台灣這種海島型氣候,比較不容易有非常極端的溫度,所以要達到連續5天高於氣溫平均值攝氏5度這個條件,我們看過去100多年的資料,事實上沒有發生過。但是在內陸國家,他們在每天的溫度變化就可以很大,季節的變化更大,所以他們就比較容易出現熱浪這種情況。

熱浪這個名詞會引起全世界的人重視,是因為一個事件──「2003年歐洲大熱浪」。保守估計,2003年那年因為熱,熱死了3萬5,000人,有一些資料甚至估計超過7萬人。你可以想想看,一個歐洲,兩個月之內,熱死那麼多人,那真的是太可怕的事情了!

高溫比較科學上的定義,以我們的體溫為基準,大概就是攝氏36、37度,這全世界人種大概都差不多,所以世界氣象組織定義的高溫就是攝氏35度以上,台灣定義的高溫則是攝氏36度以上,真正警戒應該是到攝氏38度以上,我們還用了一個名詞,應該是學日本,叫做「猛暑日」,當氣溫高於攝氏35度,就叫做猛暑日。

不過,剛剛講過高溫每個地方大家感受不一樣,所以熱浪它是用氣溫平均值當作基準。剛剛講過2003年歐洲熱浪,比如說法國,是熱浪造成很多人死亡的地方,它的日高溫平均大概是攝氏33度,攝氏33度對台灣來講,我們現在像中午,尤其是台北市區、都會區,攝氏36度、37度是很平常的事情,怎麼他們攝氏33度就會死人?這就是因為他們的氣溫平均值只有攝氏23度,攝氏33度等於是比他們的平均值高出了攝氏10度,所以他們很不習慣。高溫通常是伴隨著乾旱,所以那一年他們河裡的水又不夠,那我們知道歐洲,尤其是法國,用了很多核電廠,核電廠需要河水來冷卻,冷卻水不夠,所以核電廠發不出電來。而且他們因為平均氣溫相對台灣來講是很低的,所以他們那邊的冷氣普及率也很低,當地突然變熱的時候,大家都不知道往哪邊去,連醫院都沒有冷氣房可以給中暑的人稍微降溫,所以才會有那麼高的死亡率。

這個熱浪引起大家的重視之後,每個地方都開始注意這個問題,世界氣象組織也是看到這個問題的嚴重性,開始特別強調定義了熱浪。明確定義後,同時也希望各國以後要加強熱浪的預報,所以熱浪就從那一年開始,變成是大部分氣象作業單位的例行預報項目。

#熱島效應

剛剛在談高溫的時候講過,台北這個盆地裡面算是我們感覺更熱的地方,那這個就牽涉到我們今天要介紹的第二個新聞關鍵字,就是「熱島效應」。為什麼用「熱島」這兩個字,這個可能就要講一下看地圖的經驗,地圖裡面會有一些「等高線」,例如一個小島,我們知道海面的海拔高度就是0,當有一個島嶼,把它的等高線10公尺畫一圈,20公尺再畫一圈,你就會看到島嶼的等高線,這樣一圈一圈,愈裡面的就愈高,山頂那一點最高。我們在畫溫度的時候,如果有一個地方特別熱,你畫出來的「等溫線」跟畫島嶼的等高線幾乎一模一樣,所以我們氣象上就用「熱島」,其實就是因為溫度的等溫線跟島嶼的等高線真的是很像。

在都會區因為有很多「廢熱」,像冷氣排的熱、汽車或公共汽車,或者是任何活動散熱在都會區又特別得多,所以有時候就會稱作「都市熱島效應」。如果大家想要體會都市熱島效應,就是你白天在市區走一走,然後到旁邊的郊區再去走走,你就會發現,哇!兩邊真的是不一樣,

台灣的熱島效應到底嚴不嚴重呢?我們曾經做過滿多的分析,台北市比較特別,因為它不只是都會區,它還是個盆地,盆地就是旁邊是山,所以盆地裡面的散熱過程更不容易。其他都會區,比如說台中,台中也是盆地,所以台中也有一點點都會區的熱島效應;南部比如說台南、高雄,它們就不是盆地,它們白天如果熱起來,海風會吹進來,所以它們的熱島效應相對來講就比較不明顯。所以,熱島效應受地形影響,尤其是盆地裡面。熱島效應會增加我們夏季高溫的風險,或高溫的危害。

台灣還有另外兩個地方,雖然不算是像熱島效應這樣這麼明顯,但它們是有一點點因為地形影響,導致比較高溫的地方。一個是花東縱谷,它兩邊都是山,東邊的山把海風擋住了,海風吹不進來,所以夏季花東縱谷的氣溫也特別高。南部剛剛講過,有海風調節,所以都會區反而不明顯,但是靠山的地方,因為它距離海邊比較遠,海風吹不進來,在夏季的時候也會有一個特別高溫的地方,但是那個我們就不叫熱島,那個只是海風調節比較慢,它的溫度相對來講比較高。這樣稍微比較一下,大家就更能體會熱島效應講的是什麼了。

#聖嬰現象

我們今年的熱好像又比往年稍微更明顯一點點,所以我們接下來就介紹第三個新聞關鍵字,就是「聖嬰現象」。「聖嬰」這個名詞如果我們去找它什麼時候出現,大概500多年前在文獻上就曾經出現過,所以它不是現代的科學名詞,但是因為這個現象滿有趣的,後來很多科學家喜歡用這個名詞,慢慢地就給它一個愈來愈明確的科學定義。聖嬰指的就是一個哭泣的男孩,在基督教的國家裡面,哭泣的男孩指的就是「耶穌」,耶穌出生的時候生在馬槽裡面,所以我們就翻譯成「聖嬰現象」。

聖嬰現象是在聖誕節前後,12月的時候在祕魯的沿岸,會有一些比較溫暖的海水。這個地方平常會有比較冷的海水,這個冷的海水是從比較深的海洋裡面起來的,所以帶有很豐富的礦物質,就會容易有一些食物,所以很多魚在那一邊。但是這個冷的洋流,它在耶誕節前後會減弱,這個時候魚群會消失,捕魚的人捕不到魚,有時候經濟會出問題,所以用「哭泣」這兩個字,事實上是在形容漁民很辛苦。

聖嬰現象後來知道它雖然每年都發生,但是有時候很強、有時候很弱,慢慢大家發現,當它很強的時候,是會影響到全世界,很多地方會因為聖嬰現象的發生,產生嚴重的乾旱或是嚴重的洪水。科學家慢慢去研究,現在愈來愈清楚,甚至能夠一年前就開始預報。現在科學的定義又非常的明確,以前講說是在祕魯的沿岸,現在定義是在中太平洋赤道區的海溫,如果這個海溫偏高就叫做聖嬰現象。為什麼偏高?就是剛剛提到的那個冷海水變弱了,導致海溫偏高。比平時高攝氏1度以上,就是很明顯的聖嬰現象;反過來,海溫偏低就是「反聖嬰現象」。

我們現在看起來,聖嬰現象跟反聖嬰現象好像蹺蹺板一樣在震盪,但也不完全對稱。聖嬰跟反聖嬰不是剛好一個正、一個負,它高溫跟低溫的變化情況事實上不太一樣,我們科學上叫作不太對稱。對台灣來講,聖嬰現象的確可能會帶來比較高溫的夏季,然後隔年的春天春雨也會比較多,這個是有一些比較明確的科學定義出來的。

#1.5°C

現在大家在談的2°C、1.5°C,這又是什麼?第四個新聞關鍵字就是1.5°C。

什麼是1.5°C?要從以前談的2°C講起,2°C事實上是科學家的評估,其實是還滿主觀的,就是考慮到工業革命以前的平均溫度,用一些模擬、一些過去的觀測資訊去推估,大概如果全球平均升溫攝氏2度,氣候狀態就會跟原來差異很大。氣候變化差異大的話,可能我們就不太能夠適應,不太能夠適應就會有災害發生,就像剛剛舉的歐洲熱浪的例子,他們以前不太常有熱浪,一發生,沒有準備,就會有很大的災害。

科學家評估攝氏2度會很嚴重,但是攝氏2度,對一些海拔很低的海島國家,海平面上升,他們還不到攝氏1度的時候,就很多地方淹掉了,他們快要滅國了,所以在《巴黎氣候協定》(Paris Agreement)的時候,大家就訂定一個共識,我們還是講攝氏2度,我們希望避免攝氏2度,但是我們要以攝氏1.5度為目標,希望不要增溫超過攝氏1.5度,這算是從經濟弱勢的國家考慮,避免他們受到這種全球暖化的衝擊,尤其是海平面上升的衝擊非常明顯,攝氏2度對他們來講可能是太嚴重了,所以我們就要以攝氏1.5度為目標。

但是如果要以攝氏1.5度為目標,我們現在能夠調適的時間真的所剩太少太少了。現在大家是有點悲觀,可能在未來10年到30年,這個關卡可能就會突破了。所以這的確是一個警訊,我們攝氏1.5度如果守不住,可能攝氏2度也會很快突破,就有很多人會受到災害,所以我們必須要注意這個問題。

#氣候難民

提到災害,例如全球均溫增溫攝氏2度,造成海平面上升,或者氣候變遷的影響,就可以來談最後一個新聞關鍵字「氣候難民」

當海平面上升,有些地方被淹沒,或是氣候變遷太嚴重了,有些地方不再適合人類居住,這個時候人就必須遷移,因為氣候變遷不得不遷移的這群人,我們就稱為「氣候難民」。氣候災害其實已經在發生了,已經很多人離鄉背井,因為氣候的變化實在讓他們無法生活下去。科學家也預測,如果我們人類再不做一些努力來控制氣候變遷的幅度,到了2050年,受到氣候變遷影響、必須要遷移家鄉的人可能是好幾億,甚至有人估計說可能到10多億,這個就非常的嚴重。

台灣因為是海島,大家可以注意到,我們很多經濟活動也是在低海拔的地方,像我們的房子在山上不太適合,山上會有土石流,所以大多都是在平地,很多住家、很多工廠,都是在沿海平地的地方,如果氣候變遷造成海平面上升,我們也可能會受到很嚴重的衝擊。

最後還是要提醒一下,雖然我們剛剛在談攝氏1.5度、2度,如果大家仔細想一下,我們早上到中午的溫度變化可能會差到攝氏5度、6度,甚至夏天可能超過10度,攝氏1.5度、2度跟這個比起來好像差異很小,但這邊要提醒大家的就是,我們講的是全球平均攝氏1.5度、2度,不過因為暖化它不是均勻的,當它不是均勻、有變化的時候,事實上整個氣候,氣流的方向、氣流的位置、高低差位置,可能都會有不一樣的改變,改變的話,恐怕本來的氣候跟未來的氣候差異就會很大。

剛剛也稍微有點暗示到,氣候衝擊很大的一部分來自沒有準備,或者不知道該如何去準備,調適來不及的話,通常就是大災害。剛剛講過的歐洲熱浪,第一次的熱浪死亡估計最高有7萬多人,但是2019年發生一個更嚴重的熱浪,持續更久、溫度更高,可是人員死傷就相對的低,這是因為以前有發生過,大家有準備。所以,對於氣候變遷,我們不要去看攝氏1.5度、2度,它背後隱藏的是不一樣的氣候,那個「不一樣」3個字才真的是我們要非常謹慎看待的地方。

像是大家可能有聽過,我們過去還有發生霸王級寒流,那一年的農業損失是好幾十億,甚至政府原來預備的急難災害補助款都用光了、都不夠,就是因為當時大家在想說,暖化是不是一直暖下去,但大家沒有想到說會有這麼冷。其實暖化並不是線性的,不是說全球平均是暖,就每個地方都是一樣,春、夏、秋、冬都變暖,不是喔!現在發現,暖化的地球會讓各個地方的冷熱變化幅度反而更大,就是北極的冷空氣跟熱帶的暖空氣,它的交互影響反而可能更頻繁,意思是指暖空氣經過的地方,它會有高溫的問題,但是冷空氣也會出來,跑到比較平常不太到得了的地方,那又會有低溫問題。所以,我們在講全球氣候變遷,不只是有高溫問題,還有低溫問題,如果我們都沒有準備,就會受到很大的災害。

我們在看氣候變遷,是要了解到未來的氣候可能不是我們所熟悉的,這個才是對我們真正的威脅,那我們要怎麼重視這個問題呢?其實氣候變遷是個很複雜的科學議題,我們現在還是有一點點像是在瞎子摸象一樣,每個人看到不同的一些現象、一些事實,我們是局部的理解,還沒有辦法全盤的理解,所以這個時候最好的策略,就是持續去關心,持續支持這方面的研究。如果每個人都關心,這個議題就會有更多人投入研究,我們就能夠更早來理解這個問題,更早來得到好的對策;甚至要挑戰,不要去盲從權威,你去挑戰看看人家的解釋,如果你被說服了,你就接受,如果沒有被說服,你就繼續去挑戰。大家一直關心這個議題,就會愈來愈進步,這就是我們在介紹這些新聞關鍵字附帶的希望,大家能夠持續關心這個議題,讓氣候變遷給我們的衝擊能夠降到最低。

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