氣候變遷Q&A

地球上約有70%的淡水儲存在南極洲的冰層，其中大部分是儲存在覆蓋南極的廣大冰蓋（ice sheet）內。除了南極洲陸地上的冰層，包圍陸地的還有海冰，冬天時結冰面積較大，夏天則是完全融化。根據1979年以來的衛星觀察記錄，雖然全球溫度上升，南極的整體空氣溫度卻些微下滑，但是南極洲半島和西南極洲的溫度是上升的。同時，南極洋的海冰整體呈現小幅度增加──每10年增加1%。科學家試著了解這兩種趨勢，推測海冰的增加可能是因為南極上空的臭氧層破洞，而影響了此區域的氣候模式。科學家認為氣候的改變可能使得海風變強，將海冰吹離陸地；另一種理論則認為，因為南半球海洋的淡水比例增加，稀釋了海水鹽度，導致洋流循環改變與海冰增加。科學家藉由衛星觀測陸地冰蓋，以得知南極的冰層是增加或減少，發現海冰增加只是南極洲正在發生事件的其中一小部分。科學家觀察到1960年代，南極每年增加1000億噸冰，同時每年也減少2000億噸冰

英國的法律將「汙染」定義為：有害或潛在性的有害物質，並且會影響到土壤、水或空氣品質。而「汙染者付費」原則指的是排放污染者需要負擔環境成本，以防止危害人類健康和環境。舉例而言，工廠若是在生產過程中產生有毒物質，那麼應該要將這些有毒廢棄物妥善處置。這個原則也包含在1992年的里約宣言內，為地球永續發展的廣泛性指導原則。除此之外，此原則更有力地支持對土壤、水和空氣污染的管控措施，並被應用在會導致氣候變遷的溫室氣體排放上。溫室氣體排放被認為是汙染的一種，因為大氣被認為是「全球共有的」（每個人都有權使用），且會對氣候造成潛在威脅與破壞。然而，因為近年來才確認溫室氣體排放與氣候變遷的關聯性，排放溫室氣體者現階段大都不需要負責控制污染排放。

※ 編按：本報「氣候變遷Q&A」連載專題去年因故暫停，今再次啟動，每週一次，藉由譯介英國衛報簡明扼要的科學性分享，盼氣候知識的主流化能導向有效的環境關懷行動。因為暖空氣可以吸收更多的水，氣候變遷將會帶來潛在性的極端降雨事件。至於水災的風險則有著區域性的變化，難以精確預測。水災可能原因有二，大量的降雨造成地表逕流水增加，或是海上的風暴使得海平面升高。人類的活動可能會提高這些風險，例如鋪道路取代原本的植被，因而降低地表吸收雨水的能力，使得雨水快速流失。政策規劃─例如是否該在氾濫平原建設住宅或是停靠大型郵輪於近海─都可能會影響社會對水災的耐受性。極端的氣候事件通常伴隨著不尋常的大氣循環。正常情況下，大氣循環隨著時間改變並形成不同氣候。舉例而言：北大西洋高速氣流（jet stream）帶給英國暴風雨和潮濕的氣候，當它遠離時，氣候會變得較少變化且乾燥。多餘的降水是因為大氣停滯在同一個狀態，有些地區長

上個月的15日至20日，聯合國世界糧食安全委員會(the Committee on World Food Security, CFS)在羅馬召開第39次集會。期間與會國在一項關鍵原則上達成共識，認為政府應責無旁貸地處理因氣候變遷所導致日益嚴峻的糧食安全問題，並特別強調對人民「糧食權」(the right to food)的維護。倘若此次會議之後能有更進一步具體的行動，那麼目前不當的農業經營與土地使用方式將可望有所變革，而檢驗這項可能性的最佳指標，應是即將於本月26日在多哈(Doha)舉行的聯合國《氣候變遷框架公約》(the UN Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)第18次締約國會議(COP18)暨《京都議定書》(Kyoto Protocol)第8次締約國會議(CMP8)。長期以來，UNFCCC和此氣候建制架構下籌組的相關會議被視為

從1960年代到1990年代早期，由廣泛的數據以及科學研究支持指出，到達地球的太陽能量大幅降低，此現象稱為「全球黯化」(global dimming)。此黯化現象，有顯著的地域性差異。南半球在1961~1990年代的黯化現象相對較為輕微，然而北半球經歷較為顯著的黯化(太陽光減少4%~8%)。1990年代之後，有些區域像是歐洲和北美的太陽光強度部分回復了(brightening)，但是其他地區(尤其是中國和印度)則是經歷進一步的區域性太陽光減少。全球黯化並不是因為太陽本身的亮度改變，因為太陽亮度變化的幅度太小，無法解釋所觀察到的大幅度地球黯化現象。實際上是由於人類活動產生的空氣汙染導致了此現象。汙染產生的氣膠(aerosols)可以吸收和直接反射太陽光，使得太陽光無法到達地球表面，同時也會造成雲變得更白和停留時間變長，意味著反射更多的陽光。雖然我們無法排除地球氣候系統的自然變化也是全球黯化的

因應氣候變遷可以採取的兩個主要方式為「減緩」（mitigation）以及「調適」（adaptation）。減緩是針對氣候變遷的根本原因，著眼於降低溫室氣體排放量；調適則是尋求減少受到氣候變遷危害的影響。在面對氣候變遷時，這兩種方法都是必要的。即使未來10年內溫室氣體排放量顯著地下降，我們仍需要適應已然發生的氣候變遷。長久以來人類已經發展出適應居住環境的方法、文化和生存之道──像是地中海居民因應炎熱氣候的午睡習慣、越南的高腳屋以抵禦季風帶來的雨量。然而，氣候變遷所造成的強烈改變（溫度、風暴頻率增加、洪水），人類累積至今適應居住環境的經驗已經派不上用場了。適應氣候變遷可採取事先預防的措施，或是及早準備，當災害發生時即可自動反應。這些措施包含大規模改變基礎建設──例如強化建築物以因應海平面上升、改善道路表面結構以承受更高的氣溫──以及改變我們的行為模式，像是減省用水量、農夫種植多樣化的作物（改變

地球溫度一直存在著升溫與降溫的波動變化，改變的幅度甚至遠大於我們現今感受到的。這些過往的氣候變遷是由自然界的力量所造成，像是太陽活動、地球相對於太陽的位置、火山爆發和生態系統釋放出的二氧化碳影響大氣中濃度、以及氣候系統中自然發生的聖嬰或是反聖嬰現象。上個世紀以來，地球已經升溫了0.75℃，和過往的地球溫度起伏變化不一樣的是：因為人類活動所排放的溫室氣體，使得大氣中的溫室氣體濃度達到1500萬年來的新高。科學家利用電腦模型演算氣候變遷模式，證實現今我們正在經歷的暖化現象並非像過往一樣單純由自然力量造成，而是同時包括了人為因素。現階段人類排放溫室氣體的速率是地球史上前所未見的，過去1500萬年間大氣中的二氧化碳濃度因為自然演變呈現規律的起伏─介於180ppm至280ppm之間。每一次二氧化碳濃度上升100ppm，需要花5,000~20,000年。相較之下，從工業革命以來，因為人類的活動，區區1

科學家藉由氣象觀測站、海上測量船和浮標上的溫度測量儀器來量測世界各地的地表溫度。這些量測的溫度記錄可以回溯到19世紀中期，科學家得以估算過去160年來的地球均溫。但在溫度測量儀器尚未普及前，科學家使用間接的測量方法，並藉由日誌、軼事的紀錄以及少數溫度量測記錄來輔助。在尚無人類歷史紀錄之前的地球溫度變化，科學家只能藉由間接的量測方法得知。間接量測過去溫度的方式，稱為「溫度重建」方法（temperature proxies），過去地球環境因應氣候變遷產生的自然變化，可藉由量測保存在冰層、石頭和化石內的自然物質，得出過去的溫度變化。舉例來說，每一年的積雪都會形成肉眼可分辨的不同層裡冰層，若當年下雪時的溫度不同，冰層內包含的物質其化學特性也會有所差異。因此，格陵蘭島的永凍層核心可以提供從現在一直到25萬年前的北極圈溫度資料，而南極圈的溫度資料也可以藉由冰層核心追溯到80萬年前。

經濟學家經常將氣候變遷描述為「存量與流量」 的問題。因為溫室效應以及氣候變遷，是根據大氣中的溫室氣體濃度──也就是「存量」；而人類可以掌控的是，減少更多的溫室氣體排放──流量。大氣中的溫室氣體存量，取決於人類排放的量和能夠被海洋與植物吸收的量之差值。讓我們拿浴缸做比喻，浴缸本身代表大氣，水則是溫室氣體存量。水龍頭代表人類排放的溫室氣體，而緩慢的排水孔則代表大自然界移除溫室氣體過程。如果水龍頭持續流水，但是排水孔排水的速度非常緩慢，浴缸裡的水量就會持續增加。為了制止人類造成的全球暖化，必須阻止大氣中的溫室氣體存量繼續增加。為達成這目標，需要減少溫室氣體排放量直到達成自然界的移除平衡。現階段，大氣中的溫室氣體存量是穩定的，也就是為何許多經濟學家和科學家強調穩定溫室氣體存量的目標。大氣中的溫室氣體存量越低，就越容易達到全球升溫不超過2℃的目標。科學家建議，達成此目標有50%的成功機率，只要每年的

在一場國際氣候公約的會議中，畫面中的男子，正注視著螢幕上顯示的大氣中溫室氣體濃度，那麼，解決氣候問題的終極目標究竟是什麼？可從以下三方面來談：溫度目標最終，溫度升高是最重要的議題，因為暖化是造成所有其他氣候變遷問題的元兇。何謂「安全的」升溫範圍，目前並沒有定論，但是希望能夠降低風險達到可接受的範圍，並努力減少突破氣候系統「臨界點」（tipping points）的機會。目前，世界上大部份國家已經簽署了限制升溫不超過2℃的目標。本文所談的比較基準，是指相較於工業革命前的溫度。然而，並非所有的國家都接受這個目標。像是最先受到氣候變遷影響的國家，例如低海拔的海島國家可能受到升高海平面危及，就要求應該將升溫限制為不超過1.5℃。最新的科學論文也指出，若接受溫度上升到2℃就可能造成災難降臨。

電腦模型是其中一個科學家用來了解氣候的技術工具，並且能夠模擬氣候如何因應一些變化，像是逐漸上升的溫室氣體濃度；也可以針對區域性或全球性的氣候系統來模擬。氣候系統極其複雜，沒有數學模型可以完整且完美地呈現出所有的細節。所以，電腦模型和真實之間存在些許差異，在呈現電腦模擬結果時也可以估計出和真實的差異有多大。儘管如此，科學家們相信電腦模型可以預測廣大面向的變化，像是全球溫度上升。政府間氣候變遷小組（IPCC）也對預測大範圍氣候的電腦模型提出三個佐證理由:電腦模型的基本原理是根基於扎實的物理法則；電腦模型能夠成功地預測或是重現當今的氣候變化；電腦模型也能夠成功地重現過去的氣候變遷，包括全球性氣溫變化。比較世界各地不同氣候中心所獨立發展的電腦模型，提供了更多信心，這些模型針對全球或是大陸型的氣候預測具有一致性。為了盡量減少單一模型的不確定性，科學家在不同的電腦模型模擬相同的情境並比較其結果的差異。

除了水蒸氣以外，其他四種主要的溫室氣體是：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮以及氟氯碳化物（CFCs )。這些溫室氣體滯留在大氣中的時間長短不一，短從數個月，最長可達千年之久，影響氣候變遷的時間效應都不相同。最顯著的人類所排放溫室氣體是二氧化碳，其生命週期最難判定，因為二氧化碳有數個途徑能夠從大氣中移除。排放出的二氧化碳約有65%~80%會在20~200年間溶解在海洋裡。其餘的二氧化碳則是經過緩慢的化學風化或是岩石形成過程被吸收。以上的現象意味著，只要二氧化碳存在大氣中，將會持續影響大氣幾千年之久。相對地，甲烷存在大氣中的時間約為12年，主要可藉由化學反應從大氣中移除。雖然甲烷是相對溫室效應較強的溫室氣體，但影響的時間則較為短暫。氧化亞氮會在大氣的平流層被移除，但是速度相對甲烷更緩慢，約會停留114年。含氯或是含氟的氣體化合物家族（FCs、HCFCs、HFCs、PFCs）很龐大，包含許多不同種的化學