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氣候變遷與極端氣候有何不同?兩者之間有因果關係嗎?

  作者:劉佩鈴; 校稿: 郭士筠     觀看:25889 次

1.      根據美國的NOAA的氣候狀態報告指出,2014年1月至9月的地表平均溫度(陸地及海洋)已經超過

        上世紀的地表平均溫度, 可以說是有史以來最熱的一年。(註1)

2.      紐約時報 「澳洲網球公開賽自1905年創辦以來在今年首度因為高溫飆至43.8 度而被迫停賽一天。

        (註2)

 

以上兩篇新聞所指的是「氣候變遷」的現象嗎?還是所謂的「極端氣候」?

 

兩者的定義

根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)於2012所出版的特別報告「促進氣候變遷調適之風險管理-針對極端事件及災害(Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation,簡稱SREX)」中的定義而言,氣候變遷是氣候狀態的平均值或變異數的改變,是長期趨勢的改變,通常達數個年代或更長;而極端氣候(Climate Extreme)原稱為極端天氣事件及極端氣候事件(Extreme Weather or Climate Event)有三種定義方式,一是當一個氣候數值高於或低於門檻值(上限或下限之10%,5%,1%)的事件,二是該氣候數值達特定絕對值(例如:危險標準),或可定義為該事件發生的可能性或頻率極低。造成這些單一極端事件的可能原因有很多,有時候有可能就是自然的氣候變異,意即就算沒有發生人為造成的氣候變遷(Human-induced Climate Change),這些極端事件還是會發生。因此,目前全世界科學家在研究氣候變遷與極端事件的關係時皆十分謹慎,尤其是探討這些極端氣候事件是否受氣候變遷所影響的歸因研究,故在得到確切證據之前,科學家們並不會輕易將一個超級強颱事件的發生直接歸因為人為造成的氣候變遷。

 

為什麼需要了解兩者之間的關係:極端氣候可能釀成災害

極端氣候通常具潛在威脅性,因為「極端」代表該氣候數值超過我們常處理的正常範圍,甚而達到災害等級,例如:降雨強度的增加可能將原本一般的降雨事件提升為豪雨造成的水災;連續高溫日數的增加可能將原本一般的高溫炎熱天氣提升為延續數日甚至數周的熱浪事件。當這些衝擊超過該系統可以承受的程度時,將會造成社會經濟衝擊,甚至人類生命及財產的損失,例如:乾旱及熱浪造成農作物歉收、豪雨造成低窪區淹水、超級颱風導致基礎建設的損壞等。因此,我們需要知道:人為造成的氣候變遷是否會讓極端氣候的強度或發生頻率增加,藉此方能調整我國未來災害防救系統(例如:防洪標準),以減少未來可能發生的災害衝擊。

 

兩者的關係:氣候變遷使得極端氣候強度更強,發生機率增加(更極端)何以見得?

雖然地球氣候系統非常複雜,人類所累積的觀測資料的資料長度相對於地球氣候歷史也不足,但是我們仍舊可以從這些資料中找出人為氣候變遷對氣候的影響。IPCC於2012年所出版的SREX報告指出變動的氣候將導致極端天氣與氣候事件一些特性的改變,包含頻率、強度、空間範圍、持續時間與發生的時間點,以及出現前所未見的極端天氣及氣候事件。極端值的改變可連結到平均值、變異數及機率分配形狀的改變或以上數值皆改變。由圖1可見氣候變遷導致的暖化趨勢會如何影響極端事件(示意圖),若溫度數值呈現常態分佈的鐘形區域,大部分的溫度數值皆落在鐘形中間區間內,兩側則代表發生頻率較小,圖1a呈現溫度平均值往右偏移表示整體溫度變化趨於暖化(虛線),進而導致極熱天氣事件發生機率增加,極冷天氣事件發生機率減少;圖1b則顯示溫度平均值雖不變,但是變異程度增加(虛線),所以極熱天氣事件與極冷天氣事件的發生頻率都會增加;圖1c顯示整體分布曲線已改變,故在平均值及變異程度皆有所改變。

 

除了溫度與總降水量,SREX 報告也根據目前科學家提出證據的一致性,將氣候變遷與極端天氣事件的連結強度用證據充分程度表現(圖2),證據極充分的極端事件包含極端高溫(熱浪),海岸溢淹,極端降雨以及乾旱,表示氣候變遷將導致這些極端事件的發生頻率增加。

 

圖1氣候變遷導致的暖化趨勢如何影響極端事件示意圖

 

圖2、氣候變遷對極端氣候事件的影響,根據科學證據充分程度由左至右漸強

(來源: Union of Concerned Scientists網站根據: IPCC SREX, 2012 整理)

 

氣候變遷與極端氣候有何不同?

由上可知,氣候變遷會影響極端氣候的正向關係是確定的,並且極端氣候將可能對人類社會與生態環境造成衝擊,表1以幾個面向分析氣候變遷與極端氣候的差異,藉此也釐清我們需要解決問題的特性。

表1 氣候變遷與極端氣候的差異

 

註一:新聞來源: http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/summary-info/global/201412

註二:新聞來源:http://www.nytimes.com/2014/09/30/science/earth/human-related-climate-change-led-to-extreme-heat-scientists-say.html

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