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5.2 短期氣候變化

5.2 短期氣候變化. 光正. 地球系統內的交互作用. 地球環境是多種複雜變因的疊合 外在的 太陽的變化、地球軌道及轉軸的變化、隕石撞擊、宇宙射線 … 內在的 板塊的移動、海陸面積的變化、洋流的變化、火山的活動、溫室氣體濃度的變化、反照率的變化、人為的影響 …. 來自太陽 100 單位的熱能. 逸散出地球的能量與太陽入射的能量平衡. 大氣吸收的熱能 152 單位分給. 大氣吸收的熱能共有 152 單位. 地表釋出 144 單位. 地表吸收的能量共 144 單位. 氣候變化. 氣候 是指一個廣闊地區天氣狀況之 長時期平均特徵

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5.2 短期氣候變化

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Presentation Transcript

  1. 5.2短期氣候變化 光正

  2. 地球系統內的交互作用 • 地球環境是多種複雜變因的疊合 • 外在的 • 太陽的變化、地球軌道及轉軸的變化、隕石撞擊、宇宙射線… • 內在的 • 板塊的移動、海陸面積的變化、洋流的變化、火山的活動、溫室氣體濃度的變化、反照率的變化、人為的影響…

  3. 來自太陽100單位的熱能 逸散出地球的能量與太陽入射的能量平衡 大氣吸收的熱能152單位分給 大氣吸收的熱能共有152單位 地表釋出144單位 地表吸收的能量共144單位

  4. 氣候變化 • 氣候是指一個廣闊地區天氣狀況之長時期平均特徵 • 短期氣候是指人類有紀錄以來的變化 • 短期氣候的變化：歷史文獻、照片、近代的儀器紀錄、樹木年輪…等各種資料佐證，來進行重建氣溫或降雨量的氣候紀錄

  5. 近千年的氣候變化

  6. 近千年的氣候變化 • 數百年前英國境內曾經廣設葡萄園而盛產葡萄酒，顯示當時氣候較目前溫暖、乾燥 • 北歐 維京人曾於近千年前殖民冰島與格陵蘭島，顯示鄰近海域當時氣候較目前溫暖 • 平均而言，11至14世紀的氣溫略高於15至19世紀，但皆低於現今氣溫。

  7. 近百年的氣候變化

  8. 近百年的氣候變化 • 有人認為目前的暖化趨勢只是氣候自然起伏、正常變化的一部分 • 但工業革命之後，人類活動可能也在影響著氣候變化 • 全球暖化 • 意指：近百年來全球平均溫上升約0.9℃的現象 • 並非指地球史上氣溫最高的時期

  9. 台灣近百年的氣候變化

  10. 全球平均地表溫度持續增加，並非表示世界上每個地區的氣溫皆上升全球平均地表溫度持續增加，並非表示世界上每個地區的氣溫皆上升 • 區域性氣候變化的幅度遠比全球性變化的幅度來得更為複雜 • 臺灣地區百年來的平均溫度約上升1～1.4℃，遠高於全球平均值，上升的一部分可能由都市熱島效應而來

  11. 若不考慮溫室氣體的影響，模擬過去氣溫變化的結果(藍色)與觀測值(紅色)差異較大，尤其在最近幾十年差異更大。若不考慮溫室氣體的影響，模擬過去氣溫變化的結果(藍色)與觀測值(紅色)差異較大，尤其在最近幾十年差異更大。

  12. 人為影響有多大？ • 氣溫與二氧化碳含量的關係 • 實線為CO2的含量 • 背景為氣溫 • 全球暖化是事實 • 若忽略人為影響，無法解釋現今全球暖化的情形 • 不確定的是人類影響的程度 • 造成暖化的因素很多

  13. 全球暖化

  14. 亞馬遜熱帶雨林 1975 1986 1992

  15. 人為溫室氣體的增加

  16. 全球暖化的現況 • 冰層融化 • 北半球常年被冰層覆蓋的區域。1979年覆蓋區域還擴及北極海的兩岸，但2003年已大幅減少，在阿拉斯加、俄羅斯及加拿大附近都出現了大片海面。有些科學家預測，2100年的夏天，北極將不會有冰出現。

  17. 全球暖化的現況 • 阿根廷的 Upsala冰河曾是南美洲最大的冰川，現今卻以每年200公尺的速率在退縮。

  18. 全球暖化的現況 • 海平上升 美國北卡羅利那海濱變化的對照照片。

  19. 推測全球暖化的影響 • 氣溫與海平面變化 • 2100年全球地面平均氣溫將比1990年增加1.4℃至5.8℃，而海平面將上升9至88公分。各地變化的幅度不同(IPCC) • 海平面上升1公分，沙岸後退1公尺

  20. 推測全球暖化的影響 • 生態與物種面臨浩劫 • 各種生物週期改變 • 全球環流變化 • 高低緯的溫度差異減小，影響大氣環流 • 融冰減緩溫鹽環流 • 兩者亦牽動全球氣候

  21. 生態與物種面臨浩劫

  22. 生態與物種面臨浩劫

  23. 推測全球暖化的影響 • 異常氣候與水資源問題 • 全球水循環將加強5％～10％ • 全球降水量增加，降水時間及分布會改變 • 水災及旱災的發生頻率及嚴重程度可能改變 • 蒸散作用加強，地表逕流及地下水減少 • 海水侵入地下淡水含水層

  24. 全球環流變化

  25. 聖嬰現象 • 聖嬰 • 原指每年聖誕節前後，南美洲西岸洋流異常變化與表層海水水溫增高的情形 • 原因 • 大約每隔2～7年，赤道太平洋上的東風減弱 • 氣壓值東高西低的差異變小 • 為何如此？ • 大氣影響海流或海流影響大氣？

  26. 人類因應之道 • 監測、評估、模擬 • 紀錄環境變化 • 找出變化的原因及各變因的影響程度 • 依已知變因透過電腦模擬出最符過去的環境變化，以便預測未來 • 全球問題、全球行動 • 國際公約的制定 • 蒙特婁議定書 • 京都議定書 • 每個人的行動

  27. 人類因應之道 • 馬克‧吐溫：「讓我們陷入困境的原因不是無知，而是看似正確的錯誤論述」 • 人類對全球暖化的貢獻很大嗎？ • 我們要有最壞的打算 • 即使只有億分之一的影響，仍表示人類有責任

  28. 美國未簽定京都議定書 • 部分美國人嚴厲批評美國總統布希的大腦─ Nothing right in the left side Nothing left in the right side • 各國政府的耽憂 • 失去國際競爭力，成為落後國家 • 2007年台灣每人平均溫室氣體排放量高居世界第三，台中龍井火力發電廠排放量居榜首，…因此創造了台灣的經濟奇蹟。

  29. 正常年水溫

  30. 聖嬰年水溫

  31. 聖嬰年氣壓距平

  32. 反聖嬰

  33. 地表的各種作用改變能量的平衡 • 氣溫變高時 • 雲量增、風化作用加強、…

  34. 碳循環速率

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