文：馬克．馬斯林（Mark Maslin）

暴風雨和洪水

暴風雨和洪水是主要的自然災害，過去20年來，全球保險損失有四分之三是出於這兩個原因，並且造成一半以上的天災致死人數及經濟損失。因此，了解未來可能發生的狀況變得至關重要。證據顯示，過去50年來，溫帶地區的暴風雨變得頻繁，尤其是在北半球。

從二○○五年起，洪水事件就呈現上升趨勢，與一九八六年到二○○五年期間相比，二○一九年全球洪水面積幾乎達三倍之多（占全球陸地面積的0.55%到1.5%）。這並非在某個特定區域增加所造成的，而是全球各地諸多事件增加所致。氣候模式顯示，豪大雨的降雨量比例增加了，而且還會持續下去，每年的變異也會增加，這會增加洪水事件的頻率和規模。

全世界有五分之二的人口生活在季風帶，帶來了滋潤的雨水。季風是由大陸和海洋之間的溫差所造成的，在北半球的夏季，當陸地變得比相鄰的海洋暖和時，水分充足的地表空氣從印度洋吹向亞洲大陸，從大西洋吹向西非。在冬季，陸地變得比相鄰的海洋涼爽，高氣壓在地表形成，導致地表風吹向海洋。氣候模式顯示，未來100年由於全球暖化，夏季季風的強度可能會增加，會發生這種情況的原因有三：

（1）全球暖化導致夏季大陸氣溫比海洋氣溫上升更多，這是季風系統的主要驅動力；
（2）世界暖化，預料中西藏的雪量會減少，陸地和海洋之間的溫差變大，將增強亞洲夏季季風的強度；
（3）氣候變暖表示空氣能夠吸收更多的水蒸氣，季風就會挾帶更多濕氣。

對於亞洲夏季季風來說，這可能表示平均降雨量會增加10%到20%，年際降雨變率為25%到100%，豪大雨的天數暴增。模式中最令人擔憂的發現是年際降雨變率據預測將會加倍，使得預測每年的降雨量變得非常困難——這對農民來說是非常重要的資訊。

氣候變遷科學中，比較具爭議的領域之一是研究及預測未來的熱帶氣旋，更常見的名稱是颱風或颶風。證據明確顯示，過去40年來，在北大西洋、南印度洋和太平洋，颶風的數量及強度都增加了，這是因為颶風的數量及強度與海面溫度直接相關。由於颶風只會在海面溫度高於攝氏26度的時候開始形成，所以世界變暖，颶風變多，似乎很合乎邏輯。

然而颶風實際形成比發生的機會少多了，熱帶海洋降壓中心只有10%會形成完全成熟的颶風。其他考量像是讓上升氣流旋轉開始的風切，也必須納入，才能了解熱帶風暴的成因。在發生率高的那一年，或許最多會有50個熱帶風暴發展成颶風規模。我們很難去預測災難的規模，因為颶風的數量不是重點，關鍵在於颶風沒有登陸，以及一旦登陸後，強度多大，又維持多久。

颶風襲擊已開發國家時，主要的影響通常是經濟損失，但到了發展中國家就是人命的損失。例如二○○五年襲擊美國紐奧良（New Orleans）的卡崔娜颶風（Hurricane Katrina）造成超過1,800人死亡，超過1,500億美元損失。

相較之下，一九九八年重創中美洲的米契颶風（Hurricane Mitch）至少造成1億1000多人死亡，150萬人無家可歸，並造成60億美元損失。二○一三年時，史上最強颱風之一海燕（Typhoon Haiyan）重創東南亞大部分地區，尤其是菲律賓，影響波及1100萬人，造成6300多人死亡，另有1000人失蹤，但據報導損失只有22億美元。

全球氣候中最重要也最神祕的要素之一，是太平洋洋流及風的週期轉向與強度變化。這個現象起初稱為「聖嬰」（El Niño，西班牙語「基督之子」的意思），因為通常出現在耶誕節時，如今比較常被視為是「聖嬰－南方振盪」（El Niño–Southern Oscillation， 以下簡稱ENSO） 的一部分，通常每三到七年發生一次，可能會持續數個月到一年以上。

ENSO是三種氣候之間的震盪：「正常」情況、反聖嬰現象（La Niña，與聖嬰相反的冷卻）及聖嬰現象。聖嬰現象與全球季風、暴風雨模式和乾旱發生的變化息息相關。一九九七年到一九九八年的聖嬰現象為有史以來最強烈，造成美國南部、非洲東部、印度北部、巴西東北部及澳洲的乾旱。在極度乾燥的情況下，印尼的森林火災一發不可收拾。在美國加州、南美部分地區、斯里蘭卡及中非東部，出現了暴雨和嚴重洪水。

ENSO的狀況也與大西洋上颶風的位置和分布有關，是否受到氣候變遷影響，也相當有爭議。過去40年來，聖嬰現象通常每兩年到六年出現一次，並且沒有明顯的模式可言。利用西太平洋的珊瑚礁重建過去的氣候，可以追溯150年之前的海面溫度變化，遠超出我們的歷史紀錄。海面溫度顯示，洋流的變化伴隨著ENSO的變化，讓我們發現聖嬰事件的頻率和強度共有兩次重大改變。

首先是在二十世紀初的轉變，從10年到15年的週期變為三年到七年的週期。第二個轉折發生在一九七六年，明顯轉變成更強烈、更頻繁的聖嬰事件，發生週期變成二年到四年。氣候模式一致顯示，ENSO未來會持續下去，在本世紀下半葉的高排放情境中，ENSO的變異將會變得更加極端，導致更多的降雨和乾旱事件，影響熱帶風暴的數量和強度，將變得完全無法預料。

海岸

正如我們所見，IPCC報告指出，與工業化以前的時代相比，到二一○○年時海平面可能會上升50公分到130公分。這個預測對於所有居住在沿海地區的人都是一大憂患，因為海平面上升會減低沿海防禦暴風雨和洪水的有效程度，並增加崖壁及海灘的不穩定性。在已開發世界，應對這種威脅的方式是把沿岸地產周圍的海堤再加高幾英尺，放棄某些品質不良的農業用地讓其沉入海中（因為保護這些農地不再划算），並且加強沿岸濕地的法律保護，因為這是自然界對抗海水的最佳防禦。從全球範圍來看，某些以小島及河口三角洲為基礎的國家，面臨的情況更為緊急（詳見圖26）。

Photo Credit: 日出出版

對於小島國家來說，例如位於印度洋的馬爾地夫和位於太平洋的馬紹爾群島，海平面上升一公尺就會淹沒75%的陸地，使得島嶼不堪居住。有趣的是，也是這些主要依賴觀光業的國家，每人平均化石燃料排放量最高。其他有風險的主要人口密集地區在河口三角洲，例如像孟加拉、埃及、奈及利亞及泰國。世界銀行（World Bank）的一份報告總結指出，在三角洲的人類活動如水壩和抽取淡水，導致這些地區的沉沒速度比預測中的海平面上升速度更快，增加了它們面對暴風雨和洪水侵襲時的脆弱程度。

以孟加拉來說，該國有四分之三位於由恆河、布拉馬普得拉河和梅克納河匯流的三角洲地區內，全國有一半以上地區的海拔不到五公尺，因此很常發生水災。夏季季風期間，全國有四分之一會淹水。不過這些水災就像尼羅河的洪水一樣，帶來破壞也帶來生命。水能灌溉，淤泥能成沃土。肥沃的孟加拉三角洲供給全球最密集的人口之一，14萬平方公里的土地上有1億1000多萬人。

每年孟加拉三角洲會接收10億公噸以上的沉積物和1,000 立方公里的淡水。這些沉積物的分量平衡了三角洲因為自然過程和人類活動造成的侵蝕。不過恆河、布拉馬普得拉河和梅克納河已築起水壩，用於灌溉和發電，使得淤泥無法往下游移動。投入的沉積物減少造成三角洲消退，快速抽取淡水使得這種情況更加惡化。

從一九八○年代開始，該國挖掘了10萬座管井和兩萬座深井，淡水的抽取量增加了六倍。這些井對於改善地區居民的生活品質很重要，不過也造成每年多達2.5公分的下沉速度，高居全球前幾位。利用估計的下沉速度和全球暖化造成的海平面上升，世界銀行預計在二十一世紀末，孟加拉的相對海平面將會上升多達1.8公尺。在最糟的情況下，據估計將會造成高達16%的土地損失，原本可供給13%的人口和目前12%的國內生產總額。可惜的是，這個情況完全沒有考慮到紅樹林及相關漁業的破壞。另外海水入侵陸地也會進一步破壞水質及農業。

全球許多主要城市為方便海洋貿易，因而靠近河川或海岸，都將導致易遭受洪水威脅。當前風險最高的幾個城市包括亞洲的達卡（今日人口2030萬）、上海（1750萬人）、廣州（1300萬人）、深圳（1250萬人）、雅加達（1080萬人）、曼谷（1050萬人）、香港（840萬人）、胡志明市（830萬人）和大阪（520萬人）；北美的紐約（1880萬人）、波士頓（490萬人）、邁阿密（270萬人）和紐奧良（40萬人）；南美的瓜雅基爾（290萬人）和里約熱內盧（180人）；非洲的阿必尚（370萬人）和亞力山卓（300萬人）；歐洲的倫敦（890萬人）和海牙（250萬人）。

我們來看看倫敦的例子，目前倫敦由泰晤士河防洪閘（Thames Barrier）保護，免於受到洪患。泰晤士河防洪閘的興建是為了應對一九五三年的洪水災難，最後終於在一九八二年完工待用（正式啟用時間是一九八四年五月八日）。泰晤士河防洪閘保護了150 平方公里的倫敦土地，以及價值至少1.5兆英鎊的財產。

由於英國政府當時的科學顧問的遠見，這個防洪閘足以承受2000年一遇的水災。由於氣候變遷導致海平面上升，到二○三○年時，這層防護將會降低為足以承受1000年發生一次的程度。到二○二○年為止，泰晤士河防洪閘在38年的歷史中已經關閉了193 次，其中有40%以上發生在最近10年內。

英國是全球第六大經濟體，每年大約有1.4兆英鎊的經濟產值來自倫敦。倫敦還與紐約和東京並列24小時全天候股票交易的三個主要中心之一。如果倫敦因為重大洪患而癱瘓，不只會重創英國經濟，還可能會打亂全球貿易。因此英國環境署制訂了計畫，防範未來的顯著海平面上升，包括在艾賽克斯（Essex）和肯特（Kent）之間的新防洪閘計畫，以防止海平面可能上升4公尺。不過世界上大部分其他城市都沒有這樣的資源，無法規畫這類保護。

《刺胳針倒數》二○二○年報告估計，如果不進行任何干預，受到未來海平面上升影響，全球被迫移居的人數將多達1億4500萬到5億6500萬之間。

書籍介紹

本文摘錄自《【牛津通識課11】氣候變遷：亟待解決的人類共同問題》，日出出版

作者：馬克．馬斯林（Mark Maslin）
譯者：趙睿音

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關於氣候變遷的議題已經延燒幾十年，從美國前副總統高爾的《不願面對的真相》到影星李奧納多狄卡皮歐的《洪水來臨前》，或是瑞典少女童貝里的「為氣候罷課」運動。不斷有各界人士登高疾呼，對全人類敲著警鐘，企盼政府、企業及一般民眾正視地球所正面臨的危機。近年各種極端天氣事件（如颶風、洪水和乾旱）造成的大型災難已成日常，這全都指向氣候變遷不是假議題，而是以脫韁野馬般的失控速度在進行中。

氣候變遷是指地球氣候系統的長期變化，包括氣溫、降雨量、風向和海平面等方面的變化。這些變化可能是自然的，也可能是由人類活動引起的。目前已確定溫室氣體的排放是氣候變遷的主要原因之一，而這些排放主要來自人類活動，如能源生產和交通運輸等。證據明確顯示，大氣層中的二氧化碳含量從工業革命開始就一直上升。

「氣候變遷」不只是科學議題，而是包含了經濟學、社會學、地緣政治、國家與地方政治、法律、健康等跨領域的綜合問題，影響層面之廣，地球上沒有一個人能不受其影響。其對生態系統、農業和水資源等方面產生的影響，以及對全球經濟和人類健康帶來的挑戰，都遠比你我以為的嚴重。

過去三十年來，透過人類活動排放的二氧化碳加倍了，這代表世界各國領導人對於氣候危機的關注集體失敗。人類必須有共識做出改變，例如減少溫室氣體排放、加強能源轉型、促進永續發展、保護生物多樣性和生態系統等。作者提醒，人類必須意識到氣候變遷所帶來的嚴重後果，並採取行動來應對這個全球性挑戰。只有透過全球合作和共同努力，才能實現氣候變遷的控制和減緩，保護地球和人類的未來。

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Photo Credit: 日出出版

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責任編輯：翁世航
核稿編輯：潘柏翰