水資源網路特展

[首頁] [水行星] [生命之源] [特殊性質] [水循環] [水與地貌] [水與氣候]
[全球變遷與水資源] [台灣水資源問題] [省水36計]

 

全球變遷對水資源的影響

溫室效應

  溫室是園藝上專為保護稚嫩及超季節植物,使它們不致過冷或過熱的建築。由於地球大氣層中的水氣和二氧化碳等氣體,會阻擋地表幅射出吸收自太陽的熱能向太空逸失,使地表和大氣增溫,這種效應因為與溫室玻璃的效應相似,因此稱為溫室效應(greenhouse effect)。科學家所稱的溫室效應氣體,除了大家所熟知的水氣與二氧化碳外,還包括氟氯碳化物(CFCs)、甲烷、氧化亞氮和臭氧等氣體,由於全球工業化程度增高,使得大氣中的溫室效應氣體濃度不斷地增加,地球的溫室效應也不斷地增強。

  科學家估計,如果以目前大氣中二氧化碳的增加速度,而不採取任何防制措施來推算,到2100年時全球平均溫度可能會比目前增高3.5℃,海平面則可能因而上升達95公分。由於台灣地區四面環海,全球平均海平面上升對台灣本島的影響,尤其值得我們關切。溫室效應的增強除了會使海平面上升,導致低窪地區的海水倒灌,使全世界三分之一居住在海岸邊緣人口的生命安全遭到威脅外,也會使得地球的冷暖乾濕分布更為極端,還會改變各地區的降雨型態,使植物和農作物的生長受到影響,導致糧食和水源的供應失去平衡。

Chart © 香港天文台

聖嬰現象

  十九世紀的秘魯漁民發現,每年的十二月緊臨秘魯的太平洋,都會出現一股由北向南的溫暖海流,取代原來的冷海水,使得魚群連帶減少,由於這股暖流都在聖誕節前後來到,漁民們因此稱它為「El nino」。El nino 在西班牙文中有「幼年基督」和「男孩」的雙重意義,因此我們翻譯成「聖嬰現象」。現今的聖嬰現象,則泛指東太平洋熱帶海域海水的異常增溫和赤道信風異常減弱的氣候異常現象。

Illustration © TAO/PMEL/NOAA

酸雨

  因為大氣中含有二氧化碳,雨水在下降到地表的過程中,會溶入一部分的二氧化碳,所以正常的雨水本身就略帶酸性,它的酸鹼值(pH)約為5.6,因此一般大多將酸鹼值小於5.6的雨水稱為酸雨。其實雨水除了受到二氧化碳的影響外,自然界還有許多現象會影響雨水的酸鹼值,使雨水的酸鹼值變化介於4.9∼6.5之間,因此將酸鹼值小於5.0的雨水稱為酸雨,是比較保守的定義。

  台灣地區平均的酸雨發生率約為60%,換句話說十次的降雨有六次下的是酸雨,東部地區的酸雨發生率約為43%;中部地區則約為46%;但是台北和高雄都會區的酸雨發生率則高達80%以上!尤其是北部地區不但冬季的酸雨發生率遠高於夏季,其冬季酸性物質的濃度也高於夏季;其它地區則比較不受季節性的影響。

台灣各氣象站累年雨水酸鹼值年平均資料

基隆

台北市

新竹

台中

日月潭

嘉義

阿里山

台南

高雄

恆春

宜蘭

花蓮

台東

4.6

4.9

5.6

5.4

5.5

5.6

5.7

5.6

5.7

5.9

5.8

5.9

5.9

  當酸雨滲入土壤中時,會溶解出土壤中的有毒金屬元素,將這些有毒物質帶入河川或湖泊,嚴重破壞河川生態;人類也會因為食用溶有毒金屬的酸化水質所灌溉的農作物,而在體內累積有毒身質,影響健康。酸雨也會破壞植物的根系和莖葉,使植物無法正常生長,甚至枯萎死亡。另外,酸雨也會使湖泊和水庫水質酸化,使湖泊生態系無法正常活動,最後導致湖中生物死亡,變成死湖。

因應全球變遷的對策

  由於人類經濟活動的步伐愈來愈快,所製造出來的化學物質,正以前所未有的速度在改變大氣中的組成成分。尤其是工業革命以後,人類大量地使用煤、石油和天然氣等化石燃料,使每年約有六十億噸的二氧化碳排放至大氣中,造成的溫室效應不容忽視。人類排放的溫室效應氣體中,二氧化碳和氧化亞氮主要來自化石燃料的燃燒過程;氟氯碳化物的使用則包括冷媒、噴霧劑和發泡劑等化學用途;甲烷則來自於發酵與腐化的過程,包括牲畜、水田和垃圾掩埋場的排放等;臭氧則來自於汽機車、發電廠和煉油廠所排放的氮氧化物和碳氫化合物,再經過光化學作用所產生的。

  要有效控制溫室效應的惡化,須要積極地調整產業結構,加速淘汰高耗能和高污染的行業,並且要加強提升能源的使用效率。此外,加強替代能源的開發、積極發展大眾運輸系統以節約能源並減少空氣污染、擴大綠化造林以增加二氧化碳的吸收量,都是防治溫室效應的有效策略。

  至於酸雨,由於它是是二次污染物,因此必須要從降低大氣中污染物著手防治,才能降低酸雨的發生率。推動降低燃料油中含硫量的政策,以減少因燃燒而排放大量的硫化物到大氣中;其次是改善工業及汽機車的防污設備,並且研發有效提高燃燒效率的技術,以減少氮氧化物的排放,都是控制酸雨污染的有效方法。

  科學家目前對聖嬰現象的認知是,它是周期性發生的一種氣候現象,其周期大約是二到七年,但是至今科學家仍然無法精確地掌握其周期;另外,科學家也從地質記錄中了解到,聖嬰現象是自古就存在的一種自然現象,其主要區域雖然位於熱帶太平洋,但影響可能遍及全世界;至於其發生的原因則仍不清楚。聖嬰現象既然是大自然氣候變遷的一環,人類就無法避免,因此只能從加強聖嬰現象的研究著手,以便有效掌握聖嬰現象的發生,及早作準備。

[<<上一頁] [回本頁首] [下一頁>>]