
京都議定書2月16日生效滿周年,全世界都知道,二氧化碳等溫室氣體濃度升高會使地表氣溫上升,造成氣候變化,因此需要管制,但為什麼這些氣體會造成地表升溫?
中研院環境變遷研究中心主任劉紹臣指出,空氣中氮(N2)和氧(O2),都是由2個原子組成1個分子,這種氣體分子靠「振動」運動,也就是兩個原子不斷拉近、離遠;但這類分子要吸收較高能量才能產生振動,只吸收波長較短的藍光、紫光或紫外光,不會吸收紅外光。
而由3個以上原子組成的分子,除振動,還會「滾動」,劉紹臣說,分子滾動所需能量較小,因此3個原子以上的分子,會吸收大氣中能量較低的紅外光,產生滾動;這些會吸收紅外光的氣體,就是「溫室氣體」。
劉紹臣表示,由3個以上原子組成、在大氣中所占比例最高的溫室氣體,首推水蒸汽(H2O),主要來源是海水照射陽光後蒸發;但由於人類對大氣中水蒸汽多寡所能造成的影響,和廣大海洋相比非常少,因此在討論溫室效應時,不會有人提議「減少排放水蒸汽」。
大氣中次於水蒸汽的溫室氣體,就是二氧化碳(CO2),再來是甲烷(CH4)和笑氣(N2O),再其次是氟氯碳化物,也就是冷媒,包括CFCl3和CF2Cl2。
劉紹臣說,溫室氣體的升溫原理,是太陽主要是以可見光供給地球能量,地表吸收可見光能量後升溫後,會再向太空放出紅外光;溫室氣體會吸收大部分紅外光,氣體分子滾動溫度上升後,又會再放出紅外光,這時只有一半會輻射到太空,另外一半會再朝地表放出。
經過反覆地表吸收、輻射的過程,會使地表和溫室氣體溫度都上升且達到平衡。
劉紹臣指出,地球大氣中若沒有溫室氣體,就算陽光照射,地表平均溫度也只有攝氏零下18度,現在地表平均溫度15度,這高出的33度,就是溫室氣體所造成。
溫室效應 大滅絕之始?
有沒有發現到,天氣變得愈來愈兩極,大雨大旱動輒破百年紀錄,很多人相信這和溫室效應有關,人類能想法子因應,其他動物呢?
中央研究院環境變遷研究中心主任劉紹臣指出,根據達爾文的進化論,生態系可隨環境演化,但必須慢慢適應,若短時間內發生巨大變化,很多生物都會有滅絕危機。
劉紹臣說,距今1.2萬年到1.3萬年的前一次冰河期之後,地表溫度也曾快速變化,共上升了5、6度,但那是在1、2000年間增加的,更何況在那之後的1萬多年,地表氣候都很穩定,現在突然不穩定,一定會對生物圈造成重大負面衝擊。
劉紹臣表示,氣溫上升對氣候也有直接影響,即颱風強度變得更強;降雨也是,下暴雨的狀況會更常見,乾旱也會更常見。
另外,會造成南北極冰川融化,使海水上升,減少陸地面積。劉紹臣說,人類聚落大都近水邊,水是生命所需,且水邊土地最肥沃;但這些地方通常海平面都很低,海水一上升,很容易產生嚴重災害。
去年底,挪威專家預測,地球暖化可能讓北極熊在60年內絕跡。他們相信到2060年時,全球現有的22000隻北極熊,會因北極浮冰群融化,找不到食物而餓死。
劍橋大學研究指出,北極熊依賴春季浮冰,到較遠處尋找獵物,尤其是海豹。冰塊最近20年間已融化4成,厚度由平均4.8公尺縮減至2.7公尺,逼得北極熊覓食範圍縮小。變薄及破裂的冰層令熊隻步行困難,且獵物數目減少,牠們要到更遠處覓食。
跨學科議題 時事要注意
溫室效應涵蓋生物、化學、地球科學各領域,近幾年大學學科能力測驗經常出現,最常以閱讀測驗形式出題,考前定要注意相關新聞。
地科補教老師鄧聞表示,最近幾年學測自然的地科部分都占1/4,約17題,其中有關災變天氣3到5題,且以溫室效應對短期天氣、長期氣候變遷造成的影響最常出現。
鄧聞指出,溫室效應最明顯的影響有3點,首先是夏天變熱、颱風變強,像去年有3個強烈颱風侵襲台灣,美國卡翠納颶風釀成巨災;其次是冬天變冷,例如台灣在去年3月竟有許多地方下雪;第三點是冰川融化造成海面升高,會對沿海生態及人類生活造成嚴重衝擊。若考試前1年地球上出現這些顯著天氣變化,或是台灣的颱風、梅雨異常,都要特別注意。
也可能考溫室效應的基本常識,包括溫室效應是工業革命後,人類大量使用化石燃料,造成大氣中二氧化碳濃度增加,吸收地表向太空輻射的紅外光,使得氣溫上升;也要知道常見溫室氣體除二氧化碳外,還有水蒸汽和甲烷。
除地科外,生物補教老師游夏指出,學測自然生物部分會考台灣有那些生物受到影響,包括海水溫度過高時,珊瑚會白化死亡;櫻花鉤吻鮭要生活在攝氏18度以下水域,氣溫上升會造成生存環境被破壞;台灣山椒魚是冰河孑遺生物,溫度上升時,會往高山移動,但還是會因此減少;紅樹林生存在河口淺灘,要是水面上升,淺灘變深水,就會死亡。
2006.03.02中國時報 海島窒息論 何金山
其實,台灣要面對的問題,並不是獨立不了,也不是統一不了,而是生存不了的問題。廢統論也罷,反獨論也好,都教人覺得台灣的政治真讓人有深深的窒息之感,很多人都有快要無法呼吸的焦慮。可怕的是,這種甩不開、擺不掉的政治泥淖,卻很可能讓未來的台灣真的無法「呼吸」。
一九九九年,太平洋上有兩個小島,消失在汪洋大海中,原因是溫室氣體效應導致海平面上升,幸好這是兩個無人島。這件事台灣大概少有人注意。然而另一個擁有一萬多人口的島國吐瓦魯,跟台灣的關係便非常密切了,因為這是我們僅有的二十幾個邦交國之一,如果全球沒有採取有效行動改善地球暖化危機的話,我們已經少得可憐的邦交國會因為這個原因再減其一。
二○○○年二月一場有史以來浪峰最高的漲潮,幾乎完全吞沒吐瓦魯全國九個珊瑚礁上的所有國土。二○○一年十二月,吐瓦魯政府在與不斷上升的海平面鬥爭多年後承認失敗,宣布將放棄他們的島國。二○○二年八月,吐瓦魯政府表示將聯合其他小島嶼國家,一起控告大量排放溫室氣體的西方國家及其耗能企業。二○○三年,吐瓦魯總理在聯合國宣稱全球變暖的威脅無異於「一種潛藏的、滋生且蔓延的恐怖主義」。這種一萬多人集體等待滅頂的焦慮,是什麼感覺?
千萬不要忘了,台灣自己也是一個並不算大的海島,中華民國所轄也還有七十多個小島。環保署預估,到二○五○年,台灣西部的海岸線會向陸地後退一公里。這驚人的一公里當然不至於淹沒台灣,會讓台灣有滅頂之危的是京都議定書二○一二年的碳排放大限,如果台灣不趕快坐上兩岸談判桌,為台灣企業取得合理的減排額,那麼二○一二年一到,台灣企業勢必將面臨一場空前的窒息之災!
京都議定書自二○○五年二月十六日生效,歐盟等發達國家已實施一年時間,這些國家的溫室氣體減排量,被要求減至一九九○年的排放標準再少五.二%。中國則因被視為發展中國家,一直到二○一二年才會被要求履行減排量,在此之前,中國的減量都可以視為資產,以期貨方式向歐盟等發達國家出售。再加上京都議定書中的「清潔發展機制」,鼓勵各國企業以最少成本做到最大減排量,發達國家的資金及最新的綠色技術和設備,自然源源湧入中國。正身陷在統獨口水大戰中的台灣,恐怕並不知道,隔岸的中國正以「京都大機遇」形容這個千載難逢的機會。
正在向上提升的中國大陸,又逢京都議定書這個加速引擎,經濟再向前躍進是可預期的;正在向下沉淪的台灣,京都議定書卻是個大劫難,政府在全球的環境綠色議題中因無能而一再缺席,也許還等不及成為「政治難民」,台灣島上的二千三百萬人已先成了「生態難民」。「愛台灣」的民進黨政府可有良策?(作者為台灣碳排放交易推廣協會秘書長)