Q : 溫室氣體有很多種,哪一種對全球溫度的影響力最大?
A:
地球大氣的溫室氣體吸收太陽輻射到地球表面的短波輻射,把足夠的熱量鎖在地表,使地表的平均溫度維持在近15℃;若地球沒有溫室氣體,太陽輻射到達地表後,也會盡數反射回太空中,地表溫度將只剩-18℃,是目前許多生物都難以生存的低溫。
科學界為簡化比較各種溫室氣體特性,發展出全球暖化潛勢(Global warming potential,GWP),將輿論熱烈最討論的二氧化碳GWP定為1,以其為基準比較各個溫室氣體一段時間(常使用100年)內對地表增溫的效果。如甲烷(CH4)的百年GWP是21,亦即以100年為比較時間,甲烷對全球的增溫效果是二氧化碳的21倍。
但溫室氣體對全球暖化的貢獻不只受一定時間內的增溫特性影響,還取決於在大氣中存在的濃度、可停留的時間長短等其他條件。將全部因素加總後,研究發現雖然難以量化水氣的GWP,其對地表的增溫效果卻是最顯著的。但目前氣候變遷的相關政策並不包括對水氣的規範,是因為大氣中絕大部分的水氣濃度增加是升溫導致:溫度越高,水氣濃度越高,溫室效應也越明顯,形成一種回饋機制。既然是人類無法直接改善的部分,相關規範就只能從減少其他溫室氣體著手。
參考文獻:
Climate Change 1995, The Science of Climate Change: Summary for Policymakers and Technical Summary of the Working Group I Report, page 22.
Q : 寒潮指標(Cold wave duration index)
氣象上描述寒潮、熱浪…等極端天氣現象時,常搭配具有相對應物理特性的氣候指標。經由統計方法計算而得的指標,呈現出極端天氣的發生頻率或事件強度,能簡單清晰地說明單一極端事件的嚴重程度,或是某種極端事件的長時間特徵變化。
分析極端寒冷事件時,由於全球各地緯度、海拔高度等地理條件不同,不同國家會發展出不同的指標;世界各國至今已開發出近30種寒潮指標(WMO,2016)。這些指標有些要求溫度低到某個門檻值,有些則需要長期觀測得到的百分位加以界定。雖然目前還沒有一個寒潮的指標適用全球,WMO嘗試為寒潮提供一全球性的通用定義:在寒冷季節時,若有一廣大區域的近地表溫度(日最高溫、日最低溫、日平均溫)明顯急遽下滑,且此現象持續至少48小時(也就是2日),即稱為寒潮事件。
本計畫出版的「臺灣氣候變遷科學2017」則採用盧與李(2009)對臺灣寒潮的定義:氣溫低於10℃且持續48小時。由於氣候模式的日資料可能具有系統性的誤差,計算上需避免使用絕對溫度值,因此分析氣候模式日資料的寒潮事件之前,先將臺北測站基期的日最低溫10℃換算為約2百分位值,再將此2百分位值定為門檻值,計算寒潮指標。因此,臺灣寒潮指標的為每年至少連續2日最低溫低於全年日最低溫2百分位之總天數(單位為日數)。
參考文獻:
WMO,2016:Guidelines on the Definition and Monitoring of Extreme Weather and Climate Events
盧孟明、李思瑩,2009:臺灣寒潮定義-分析以臺北測站為代表的適當性。大氣科學, 37,1-10。 Camargo, S. J., A. W.
臺灣氣候變遷科學報告2017