單元三： 發燒的地球－ 談科技發展下的環境現況

1. 單元三：發燒的地球－談科技發展下的環境現況 鍾景生

2. 美麗的地球，我們的家

3. Polar Bears, Hippos Top New IUCN Red List of Threatened Species GENEVA, Switzerland, May 2, 2006 (IUCN) 世界自然保育聯盟（IUCN）2日發表瀕危物種《紅皮書》（Red List），其中北極熊與河馬首度被列為有滅絕危機之物種

4. 我期待有一天統計學家在估算國家財富時，能將「環境耗損」這個項目加進去。當我們這麼做時，我們將會發現國民生產毛額（gross national product，GNP）的數字一直在騙人……. -亞瑟。柏恩斯（Arthur Burns） 前美國聯邦準備理事會主席

5. 當前主流經濟學說與科技模型的三大謬誤 • 謬誤一：瑪麗皇后式的經濟學 • 『全球暖化對經濟體系所造成的最大影響為農 業，但農業部門的產值僅佔美國GNP的區區3﹪而已』 • 其對世界的運作認知如同法國瑪麗皇后建議農民若沒有麵包啃，何不去吃蛋糕一樣的偏差。 • 若未能妥善管理生態系統，則經濟體系將告崩解；相反的，若經濟體系瓦解，則窮途末路的人類也會開始摧毀生態系統。

6. 謬誤二：愚蠢的卡斯特將軍 • 『當人類身陷生態災難時，科技大軍將會及時解救我們』 • 當石油、媒礦耗盡 ＝＞ 太陽能、核能、風力等其它資源可替代 • 土壤、空氣、淨水、海洋、森林耗盡 ＝＞ ？？？科技

7. 謬誤三：對於一時成功的錯誤自滿（不像以前那麼常打老婆了？）謬誤三：對於一時成功的錯誤自滿（不像以前那麼常打老婆了？） • 有鉛汽油 ＝＞ 無鉛汽油 • 污染防制法案 • 「氣候變化綱要公約」－京都議定書（二氧化碳等溫室氣體排放減量法案） • 「蒙特婁破壞臭氧層物質管制議定書」（管制氟氯碳化物使用之國際公約） • 但地球生態環境的破壞卻更加快速

8. 經濟發展的代價 • 在十八世紀中葉開始的工業革命，改變人類舊有的農業生活，也因此帶動了經濟的發展，提升了人類的生活水準。 • 在開發的背後，人類所要付出的代價是慘痛的。 • 我們過度開發地球上的天然可用資源，大量燃燒化石燃料， • 再加上要取得更多耕地而大規模砍伐森林， • 因為人類的這些活動使得大氣中的二氧化碳含量不斷增加，加強溫室效應，導致全球溫度上升。

9. 工業革命前，大氣中的二氧化碳含量大約是 280 ppm。 • 距離工業革命的百年後，二氧化碳的含量已經增加到 350 ppm，增加量超過 30％。 • 如果不加以控制而任由二氧化碳繼續增加，預計在 2030 年時，二氧化碳的含量會超過 550 ppm，濃度會變成工業革命開始時的兩倍多。 • 當二氧化碳的濃度增加一倍，地球表面的溫度就會上升 3 ~ 5 0C

10. 溫室效應(greenhouse effect) • 1988年美國「Time」雜誌的『年度風雲人物』＝＞ 地球（異常氣候災害頻傳） • 現在地球平均溫度比100年前約高0.5℃ ~0.6℃（10000年前冰河時期以來，溫度僅上升4℃），預計未來100年將上升2℃ ＝＞ 「溫室效應」或「停車效應」

11. 地球溫度增加的趨勢(1861 ～1991年)

12. 何謂「溫室效應」 • 地球表面由大氣層所包圍，就像溫室的透明玻璃，在陽光照射地球時，有防止地面溫度、濕度散失的功能，使地面溫度不會下降太快，地表年均溫因此能保持 150C 左右，此現象即稱為「溫室效應」 • 若無溫室效應，來自陽光的能量會很快地由地表釋放回去，地球的溫度也將降至 -160C 左右，而成為寂冷的世界。 • 適度的溫室效應適宜地球生物存活，使人類悠游於四季的交替。

14. 溫室效應的成因 • 大氣層中主要的溫室氣體有二氧化碳(CO2)，甲烷(CH4)，一氧化二氮(N2O)，氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)。這些污染物主要是燃燒石化原料（例如：煤、石油）所產生的。 • 原本可藉由熱帶雨林來吸收大量的二氧化碳，但是人類過度砍伐雨林，卻破壞了森林利用二氧化碳的這道防禦工事，使溫室效應日漸嚴重。 • 大氣層中的水氣(H2O)雖然是”天然溫室效應”的主要原因，但普遍認為它的成份並不直接受人類活動所影響

15. 溫室效應氣體的來源 1.二氧化碳（CO2）： • 由於大量使用煤、石油、天然氣等石化燃料，全球的二氧化碳正以每年約六十億噸的量增加中，是造成溫室效應的主要氣體。有數據指出二氧化碳對全球溫升的貢獻占全部溫室效應氣體的 55％ 2.氟氯碳化物（CFCs）： • 目前以 CFC-11， CFC-12，CFC-113 為主。使用於冷氣機、電冰箱的冷媒、電子零件清潔劑、發泡劑，是造成溫室效應的第二重要氣體。

16. 3.甲烷（CH4）： • 有機體發酵、腐化及物質不完全燃燒的過程會產生甲烷，主要來自牲畜、水田、掩埋場及汽機車的排放 4.氧化亞氮（N2O）： • 係由燃燒石化燃料、微生物及化學肥料分解所排放。 5.臭氧（O3）： • 來自汽機車等所排放的氮氧化物及碳氫化合物，經光化學作用而產生的氣體。

17. 溫室效應氣體的比例

18. 人類活動產生溫室效應的氣體

19. 溫室因數（green house factor） • 決定溫室氣體對地球暖化影響的因素有二種： • 第一種是對輻射的吸收能力； • 第二種是它們存在大氣層中的時間年限。 • 科學家發展出一套溫室氣體的溫室因數（green house factor），用來區別不同溫室氣體的溫室效應能力。溫室因數的量測方式是 • 一莫耳的氣體，在一定期限內，所能吸收的總能量值 • 二氧化碳的溫室因數值訂為 1.0，再分別決定其他溫室氣體的相對數值。

20. 不同溫室氣體對於溫室效應增溫效果的比較

21. 夏威夷的冒納羅亞觀象台在1958年開始對大氣層CO2濃度作仔細量度夏威夷的冒納羅亞觀象台在1958年開始對大氣層CO2濃度作仔細量度

22. 在夏威夷冒納羅亞觀象台收集的空氣樣本顯示大氣層中甲烷CH4的平均混合比在夏威夷冒納羅亞觀象台收集的空氣樣本顯示大氣層中甲烷CH4的平均混合比

23. 在夏威夷冒納羅亞觀象台收集大氣層中氯氟碳化合物CFC-12（CF2Cl2）的每月平均混合比在夏威夷冒納羅亞觀象台收集大氣層中氯氟碳化合物CFC-12（CF2Cl2）的每月平均混合比

24. 溫室效應的影響 • 地球表面溫度的上升： • 據美國太空總署（NASA）科學家研究，有史以來前20名最熱的年度，1980年後就囊括了19名；2005年更是過去百年來最熱的一年。就連氣候一向溫和宜人的歐洲，在2003年8月份熱浪的侵襲中，也造成近2萬人死亡 • 過去100年來，全球氣溫平均上升0.6度，台灣則上升1.2度 • 如果不管制溫室氣體的排放量，預估到 2050 年時，地球的平均溫度大約會上升攝氏 2 度

25. 全球氣溫攀新高 萬年來所未見 • 美國氣候學家於26日出刊的《國家科學院學報》中發表， • 全球氣溫上升的情況至少是1萬2千年來所未見的。研究人員表示，暖化的腳步在過去30年間變得更快，而人類活動無疑為其主因。 • 研究推斷，現在地球是在兩個冰河期之間的最高溫標準，甚至是超過了已維持將近1萬2千年的溫度標準。研究人員亦指出。高溫正迫使動物植物向兩極位置遷移。

26. 「如果地球暖化達到攝氏2或3度，我們很可能將會看到地球變成另一個我們不認識的星球。最後就是回到像當初300萬年前上新世（Pliocene）中期的時候，海平面會比現在高出將近80呎。」「如果地球暖化達到攝氏2或3度，我們很可能將會看到地球變成另一個我們不認識的星球。最後就是回到像當初300萬年前上新世（Pliocene）中期的時候，海平面會比現在高出將近80呎。」 • 一份2003年《自然》期刊的研究指出： • 在20世紀的後50年，有1700種動植物以每10年平均4哩的距離，向兩極地帶遷移。此種遷移速率跟不上在1975至2005年間，以每10年25哩速度前進的一個已知溫度帶狀區域的運動現行速率。

27. 全球暖化造成氣候轉變： • 因為地球暖化，會造成北半球冬季縮短，而且更濕更冷，但是夏季變長，而且更乾更熱。 • 因為氣溫的上升，增加水汽的蒸發速率，影響降雨的型態，結果使得有些地區轉為乾旱，造成沙漠化的擴大。但是相反地，有些地區雨量大增，植物的分布也會大大地受到影響。

28. 全球雨量減少的趨勢(於l900～l990年，南緯55°至北緯85°)全球雨量減少的趨勢(於l900～l990年，南緯55°至北緯85°)

29. 全球暖化..乾旱面積擴大一倍　 • 美國國家大氣研究中心（NCAR）研究指出，近30年來，地球上嚴重乾旱地區的面積擴大了一倍。 • 從1970年代到2001年間，包括歐洲，亞洲，加拿大西部，非洲南部和澳洲東部的乾旱地區面積都有增加，持續上升的全球氣溫顯然是主因。

30. 參與這項研究的華裔科學家戴愛國（Aiguo Dai）說， • 地表上屬於「非常乾旱」地區佔陸地面積比率，30年來從10%到15%增加到30%， • 有一半原因出於氣溫上升，而非降雨或者降雪減少，因為同時期全球空氣中的水蒸氣平均含量和全球平均降雨量是增加的。 • 雖然空氣水蒸氣含量增加，降雨也增加，但是「全球地表上的表面空氣溫度卻有明顯上升」，暖化作用大幅增加土壤中潮濕水氣的蒸發。他說，這兩種效應將使得地表上陸地不是很乾，就是很濕，朝兩極化發展。

31. 海平面的上升： • 據國際科學期刊《科學》（Science）預測，2100年以前，全球暖化效應會造成海平面上升達6公尺。如果這個預測成真，100年後，台灣首善之區的台北盆地，將會是一片汪洋。 • 隨著全球溫度的升高，冰川和格陵蘭以及南極洲上的冰山融化，會使海洋水量增加，預估在 2100 年海平面大約會升高 15 ~ 95 公分左右，海水也會淹沒低窪地區。這更將嚴重威脅臨海城市，或四面環海的海島國家。全球三分之一居住在海岸邊緣居民的生存，也會面臨威脅。（荷蘭及孟加拉將陸沉）

32. 溫室效應發酵 融冰效應加劇 海洋酸化 • 荷蘭阿姆斯特丹自由大學凡惠斯特丹（Dr. J. van Huissteden）博士2006年在維也納舉行的「歐洲地球科學聯盟」（EGU）會議上警告，不久的未來將有大量溫室氣體甲烷釋入大氣之中 • 全球暖化融解北極凍土層並導致大量甲烷釋出，而這些甲烷將再反過頭來加快暖化效應 • 甲烷的溫室氣體效應比二氧化碳還強。 • 北極低地河流的氾濫平原區是主要的甲烷來源，從中釋出的甲烷數量，可能高達非氾濫區凍土沼澤的五倍之多

33. 歐洲地球科學聯盟2006年會中，位於蘇黎世的「世界冰河觀測局」（WGMC）在會中發表報告指出，歐洲阿爾卑斯山的冰河，將有75%在下個世紀內融化 • 從1850年到1970年代之間，阿爾卑斯山冰河的融化速度不過是每十年流失2.9%而已。但現在流失速度卻逐漸加快，從1970到2000年間，流失速度是每十年8.2%，而且多集中在1985年以後發生。

34. 阿爾卑斯山冰河扮演著淡水儲存庫的功能 • 冰河將冬天的降雪儲存起來，而在天氣回暖時慢慢釋出淡水供家庭與農戶使用。 • 冰河消失 • 融雪將在春天來臨時一次傾流而下，造成洪水氾濫 • 夏、秋時期缺水

35. 本世紀前，大部分海洋的珊瑚將會因海水逐年酸化而遭到侵蝕。尤其是最近才發現到的冷水珊瑚，受到的威脅最烈。本世紀前，大部分海洋的珊瑚將會因海水逐年酸化而遭到侵蝕。尤其是最近才發現到的冷水珊瑚，受到的威脅最烈。 • 海洋科學家說，人類排放的二氧化碳有三分之一被海洋所吸收，這種海洋化學的變化已造成嚴重的後果。 • 海洋吸收二氧化碳後pH值會降低，意謂著海洋酸化，進而產生海洋化學性質的變化。新研究發現，近10年來深海地區的海洋酸化程度已達到可被測量的程度。 • 目前大部分研究已注意到海洋酸化造成珊瑚鈣化作用的減緩，以及礁石有機物、某些主要浮游生物群所受到的影響

36. 海平面上升致使太平洋群島淹沒 亞洲百萬人將無家可歸 • 澳洲聯邦科學暨工業研究院(CSIRO)公佈的氣候變遷報告發現， • 在亞太地區所出現的全球暖化效應，會導致海平面在2030年時上升16公分，到了2070年則升高50公分。 • 「亞太地區的沿海國家受氣候變遷的影響很大，特別是因為全球暖化所引發的海平面上升。亞太地區大部分屬於低海拔，特別是小島國家以及中國、孟加拉和東南亞國家境內幾條大河的河口三角洲地區。」 • 報告中表示， • 「當海平面上升超過50公分時時，亞太地區超過50萬平方公里及上億人口將會受到影響。」 • 孟加拉、印度、越南的大片面積會被淹沒，吉里巴斯共和國和馬爾地夫將只剩下現在面積的一小部分。

37. 上升的海平面及增加的降雨量會散播傳染病，使百萬人陷於登革熱和瘧疾的危險當中。當地經濟也會因為長期的食物和水的不安全而重創。上升的海平面及增加的降雨量會散播傳染病，使百萬人陷於登革熱和瘧疾的危險當中。當地經濟也會因為長期的食物和水的不安全而重創。 • 報告同時也發出警告，一些南太平洋群島的居民已經遭受海平面上升的威脅，逃離氾濫的家園，環境難民的移民人數因此增加。 • 2003年的4000人 • 2004和2005年約有1萬7000名群島居民申請紐西蘭的居留權。

38. 全球暖化 日專家：百年後海平面上升 淹沒達48個台灣 (2006/01/03) • 日本專家最近發表一項報告，預測一百年後，全球海平面將會升高88公分，導致171萬平方公里的土地被海水淹沒，相當於48個台灣的大小。 • 茨城大學教授三村信男表示：「像是東京、上海這些大都市，一定要改變人口集中的現狀，並且要開始進行修建堤防等，保護沿岸的工作。」

39. 影響農作物的生產： • 溫度的上升改變了農作物的分布和生長的狀況。此外，高緯度地區的植物種類也會產生急遽的變化，例如溫度上升攝氏 3 度，寒帶森林會減少 37％。

40. 全球暖化威脅 2080年歐洲一半植物恐消失(2005/5/23) • 法國格瑞諾布的阿爾卑斯生態實驗室研究提出這項警告，指出北地中海周邊，葡萄牙南部，西班牙西南部和山區將是受影響最大的， • 因為當地植物會受到越來越熱的氣溫和缺水影響而瀕臨滅絕。研究員拉佛瑞說，「就算是在模擬產生溫室效應的氣體排放量限制在最小範圍下，這樣的生態衝擊還是很大。」 • 阿爾卑斯山區的植物受到威脅特別大，因為許多植物經過數千年的演化，已經能夠適應當地山區淺土層、低溫環境，遷移到他處恐怕很難適應， • 「阿爾卑斯山沒有太多更高的地方讓這些植物避難，它不像喜馬拉雅山。」

41. 造成動物大遷移： • 不同的生態系，因為氣溫分布及地域的改變，會使得大量物種隨溫度的變化而產生遷移的動作，不適應者則面臨滅絕的危機。

42. 北極熊、河馬首度列入IUCN瀕危物種紅皮書 • 世界自然保育聯盟（IUCN）2006年5月2日發表瀕危物種《紅皮書》（Red List），其中 • 北極熊與河馬首度被列為有滅絕危機之物種。 • 此項全球動植物現況的權威性評估報告顯示，地球生物多樣性持續惡化，歸咎於人類生活對地球的衝擊。

43. 由於全球暖化衝擊到地球上一些極冷的地方，因而北極熊（學名Ursus maritimus）今年面臨的滅絕危機更加升高。北極熊原本被IUCN列為「視保育情況而定」（conservation dependent）的生物，如今則被歸類為「受威脅」（threatened）與「脆弱」（Vulnerable）等級。 • 北極熊的生存有賴於在浮冰上獵捕海豹，是為適應北極海洋環境而高度特化的生物。而由於全球暖化，極地區的夏季海洋浮冰預計在未來50到100年間減少50%到100%，因此估計北極熊將於未來45年內減少30%以上數量。

44. 北極熊靠海冰作為狩獵平台，捕捉海豹和其他海洋哺乳動物為食；當海面浮冰日益減少，北極熊禁食時間便愈來愈長。禁食影響了牠們生育能力，造成北極熊數目減少。北極熊靠海冰作為狩獵平台，捕捉海豹和其他海洋哺乳動物為食；當海面浮冰日益減少，北極熊禁食時間便愈來愈長。禁食影響了牠們生育能力，造成北極熊數目減少。 • 北極海冰每年提早開始溶化，縮短母北極熊春季狩獵時間，造成哈德遜海灣西部的母熊族群平均體重持續減輕。母熊體重減輕不但影響自身生育能力，育幼力亦受波及，造成幼熊生存率減低。 • 加拿大環境部野生動物保護局資深科學家史德林（Ian Stirling）表示： • 「1980年，哈德遜海灣西部的成熟母北極熊平均體重是650磅，然而2004年平均體重降為507磅，整整減輕143磅！」 • 1992年發表於加拿大動物學期刊的一篇論文早已指出， • 母熊體重一旦低於416磅，次年春天便不會生育； • 再者，北極熊體重愈輕，愈可能為覓食而出沒於人類居住區

45. 危害人體的健康： • 氣候變遷及動物遷移造成一些傳染性疾病大規模的蔓延，危害人類的健康。 • 19世紀末至今，地球溫度已上升近1度，使空氣中臭氧含量上升；臭氧量上升，會導致空氣中的塵埃密度升高。研究指出，塵埃密度攀升，將會導致心臟與肺部疾病的發生率也相對提升。

46. WHO：氣候變遷年殺15萬人　亞非、印度洋區疾病增加(2005/11/17)WHO：氣候變遷年殺15萬人　亞非、印度洋區疾病增加(2005/11/17) • 2005/11/17 「自然」期刊 • 根據世界衛生組織最新的研究報告指出，地球的氣候暖化每年造成超過15萬人死亡，以及5百萬人生病，而且此一數字到了2030年還會增加一倍。 • 氣候變遷在全球造成的瘧疾、營養不良與下痢的病例數大幅增加 • 氣候變遷受害最大的不是那些製造氣候暖化問題的國家，「我們這種能源消費的生活方式對於全球其他國家的人民產生致命的衝擊，特別是窮人」。 • 最受到氣候變遷影響的地區包括亞洲與南美太平洋海岸，以及印度洋海岸和撒哈拉沙漠以南地區 • 國際衛生官員說，他們現在已經把氣候變遷視為是公共衛生的一大威脅

47. 國際因應對策二氧化碳的管制 • 聯合國環境規劃署（UNEP）和世界氣象組織（WMO）在 1988 年成立「針對氣候變化的跨政府專家委員會」（Intergovernmental Panel On Climate Change, IPCC），就全球氣候變化的趨勢，進行政府間的監測和科學研究。 • 依 IPCC 的研究成果，聯合國在 1992 年 5 月 9日通過「氣候變化綱要公約」（The Framework Convention On Climate Change, FCCC）。同年 6 月在巴西里約熱內盧的「地球高峰會議」上，有 155 個國家簽署這一項公約，並在 1994 年 3 月 21 日開始生效，成為正式的國際法。

48. 公約的目標在 「把大氣中溫室氣體的濃度，限定在 防止氣候系統受到危險的人為干擾水準」 • 具體訂定管制溫室氣體排放的數量與時程，並建立國際間財物支援與技術轉移的權利與義務。 • 公約宣示在2000 年把二氧化碳及其他溫室氣體排放量抑制在 1990 年的水準，到 2005年，再削減 1990 年排放量的 20％。

49. 1996 年 7 月，FCCC 的締約國在瑞士日內瓦舉行第二屆會議，決議在 1997 年 12 月，在日本京都舉行會議，訂定具有法律效力的「溫室氣體減量議定書」，並以 2005 年、2010 年和 2020 年為減量目標年。美國和其他 37 個工業國家在日本京都達成協議，同意在 2012 年，把溫室氣體排放減少到比 1990 年的標準低 5％。

50. 京都議定書／暖化問題　美與國際脫軌　批評聲浪起京都議定書／暖化問題　美與國際脫軌　批評聲浪起 • 2005/02/16京都議定書正式生效 • 不過全球最大的熱污染製造國－美國，依然採取排斥的立場，布希政府聲稱這份議定書是以「有疑問的科學理論作為依據」，會使美國經濟蒙受重大損失，而在2001年退出這項協議，但是這項決定在美國國內引發的質疑聲浪已經日漸升高。 • 美國原本簽署了京都議定書的架構文件，但是布希上台後沒多久，就在2001年3月退出這項協議。