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全球暖化造成英國的冬天更冷?

葉綠舒
・2012/01/18 ・714字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 465 ・五年級

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到目前為止,相信應該不少人相信全球暖化是真的;但是還是有一些人不相信,其中一部份的理由來自–最近這幾年有些地方的冬天還真冷!2010年英國的冬天就非常冷,而今年也是冷得令人難受,所以對於那些不相信全球暖化的死硬派來說,他們就會說:「你看!哪裡有全球暖化?」

由於全球暖化造成的氣溫上升,在北極區的升溫現象尤其明顯。根據測量的結果,最近這些年北極區的升溫速度是其他地區的兩倍;這導致了北極區夏季產生大量的冰層融解。大量的冰層融解造成更多的水汽,而這些水汽會使得接下來的秋季有更多的雲層生成,也使得西伯利亞區域的冬天降雪特別多;研究員也發現,每年十月的降雪量決定了接下來的冬天是否會變得嚴寒甚至酷寒,因為十月發生在歐亞大陸北方(也就是西伯利亞,這是北半球最大片的雪地)的降雪可以促成西伯利亞高壓生成,也加強了北極震盪(Arctic Oscillation)的發生。一旦北極震盪發生,大量的冷空氣會流向中緯度地帶,造成北半球許多區域有個嚴寒的冬天。位於Lexington的Atmospheric and Environmental Research(AER)公司的Judah Cohen提出了一個模型來解釋,為何最近這些年,一方面夏季變得出奇的熱,但北半球的一些區域(加拿大南部、美國東部、歐亞大陸北部)在冬天的時候又變得出奇的冷。

AER的研究團隊在過去幾年嘗試著將ENSO(聖嬰-南方震盪,另譯為恩索現象)、太平洋年際震盪(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、或大西洋數十年震盪(Atlantic multidecadal oscillation,AMO)與這些年的偶而出現的寒冬做連結,發現上述三者都無法解釋為何有時會出現酷寒的冬天;直到他們將每年十月西伯利亞的降雪量列入考慮後,一切才變得明朗。

在奧勒岡州立大學工作的Anne Nolin也同意AER的觀點。

參考資料:

1. Science Now. 2012/1/12. Global Warming May Trigger Winter Cooling – ScienceNOW

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葉綠舒
262 篇文章 ・ 8 位粉絲
做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

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熱穹所壟罩的世界!——熱浪對全球造成的衝擊
科學月刊_96
・2022/11/26 ・4035字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 駱世豪/中研院環境變遷研究中心博士後研究學者。

Take Home Message

  • 歐美熱浪的主因是噴流增強了熱穹的下沉,造成熱空氣北移和累積。臺灣的熱浪則是受到副熱帶高壓的影響。
  • 熱浪發生頻率變頻繁且強度變強,與溫室氣體排放造成的全球暖化效應增加有很大的關係。
  • 熱浪事件對生態、糧食、經濟和健康等面向都造成威脅,全球與臺灣熱浪的持續天數和強度都有增加的趨勢。

古代傳說中,后羿射下九個太陽讓地上的氣候適宜、萬物得以生長,古代的預言已經告訴我們,炎熱的氣候條件不利於萬物的生長。而在現今全球暖化的情況下,另外九個太陽會復活嗎?以上雖是玩笑話,但今(2022)年歐洲國家就受到熱浪(heatwave)嚴重影響,葡萄牙與西班牙最高溫度達到45℃以上;英國更出現54℃以上的極端高溫,發布有史以來第一個紅色高溫預警,並進入緊急狀態。

據統計,歐洲各國在6月因熱浪死亡的人數高達2468人。中國的溫度也突破近62年的歷史同期最高夏季平均氣溫,有23個省分出現40℃以上高溫,許多地方都出現因熱浪致死的案例。臺灣也在7月中出現接近40℃的溫度,並在多地出現35℃左右、維持數天的極端高溫。近年來熱浪的強度和發生頻率不斷提高,造成人員經濟的損傷也愈來愈多,而究竟什麼是熱浪?它形成的背後機制為何?

熱浪是什麼?

「熱浪」是夏季主要造成災害的極端事件之一,根據世界氣象組織(World Meteorological Organization, WMO)的定義:「熱浪現象是指一個地區超過該地區的歷年最高溫度平均值5℃以上,並且持續5天以上。」一個地區能維持極端高溫並持續一段時間,背後一定有些天氣系統所導致。

如近年歐洲、北美熱浪頻傳,主要因素就是噴流(jet stream)與熱穹(heat dome)所造成;東亞主要受太平洋副熱帶高壓(subtropical high)影響;印度和亞馬遜等熱帶區域則主要是受到降雨的影響。各區域因為氣候背景與緯度位置不同,造成熱浪的成因也有所不同,接下來我們會依序介紹世界各地氣候與緯度間的相互關係。

高空之龍所環抱的氣團

當北半球夏季中高緯地區噴流向北蜿蜒形成一個像Ω(omega)的形狀時,就有可能形成熱浪(圖一),或因為它的特殊形狀而被稱為阻塞高壓(omega blocking)。噴流是一股由西往東的氣流,通常位於對流層頂,它的水平長度達上萬公里、寬數百公里,中心風速有時可達每小時200~300公里。

而噴流就像一個在地上亂甩的水管,蜿蜒的波動有時往北有時往南,當噴流在北美或歐洲地區蜿蜒向北時,會形成一個Ω的形狀,也會造成反氣旋(順時針)式風切,進而讓大氣產生下沉運動。在此區域內不易形成對流,造成穩定且乾燥的環境,也就是所謂的熱穹,或是阻塞高壓。噴流和熱穹是相輔相成的關係,噴流增強熱穹的下沉機制,將南邊的暖空氣往北傳送,並將熱空氣累積,所以才形成熱浪。

圖一:熱浪形成原理與機制
(資料來源:AFPgraphics)

而在東亞的夏季,氣溫主要受太平洋副熱帶高壓(subtropical high,以下簡稱副高)影響。副高中心約位於太平洋(東經160度、北緯30度左右),在它的增強過程中會向西伸擴張至中國東南沿岸,而當副高處於增強的狀態時,副高系統會再向西延伸且壟罩整個臺灣。

如上述所說,高壓壟罩的狀況下屬於對流穩定的晴朗天氣,配合上夏季的西南季風,將暖濕空氣往北傳送並堆積在副高所壟罩的區域上,最後在此區域形成熱浪現象。相較於北美、歐洲區域的乾熱浪,臺灣的熱浪屬於濕熱浪(wet heatwave)。除了極端高溫外,還有著高濕度的影響,悶熱的環境對人體有更大的傷害和影響。

另外,印度和亞馬遜熱帶區域雖屬於終年偏高溫的地區,但仍有熱浪現象產生,主要原因是降雨。熱帶地區主要氣候分為乾季與溼季,溼季通常為該地區的夏天,下雨能有助於該地區降溫,所以當降雨系統未出現、延遲或偏移,就很有可能會造成嚴重的熱浪。

熱浪造成的嚴重影響

熱浪事件對生態、糧食、經濟、健康等面向都造成諸多影響,以下將分為四類說明:

生態浩劫

根據聯合國(United Nations, UN)底下的政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第六次評估報告預測,如果到了2100年全球的溫度升高達到2℃,陸地上大約18%的物種將面臨滅絕的高風險;如果升溫至4.5℃,在我們有紀錄的所有動植物物種中約有一半將受到威脅。臺灣也面臨相同的狀況,當熱浪發生的頻率愈來愈高,持續時間和強度也都增加的狀況下,將發生物種多樣性減少、物種的分布改變、增加外來物種入侵機會等情況,對整體生態系平衡或農業生產造成衝擊。

糧食危機

IPCC於2019年報告中指出,全球主要農產品(如玉米、小麥、大豆)產量都會受到全球暖化影響減產1.8~4.5%。若情況持續惡化,到21世紀中則可能導致產量下降5~30%。

經濟損害

美國報導指出熱浪會造成極端高溫,進而對人體產生危害,所以對於生產力(gross domestic product, GDP)也有影響。在高於平均水平的夏季氣溫下,每升高1℃,美國各州的GDP就會下降0.25%。國際信評機構標普全球(S&P Global)的報告預測,氣候變遷恐導致2050年前全球每年經濟產出損失4%,臺灣位處的東亞區域則會有1%左右的損失(圖二)。

圖二:全球GDP損失分布預測
預估全球於2050年在中度暖化情境(RCP4.5)下,GDP因水災、自然災害以及熱浪所造成的損失分布。
(資料來源:S&P Global Ratings, Trucost, 2022)

人體危害

對於人體而言,熱浪最嚴重的傷害為熱衰竭(heat exhaustion)。根據臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平臺計畫(TCCIP)的報告指出,2003年的歐洲熱浪估計已造成七萬多人死亡;2010年俄羅斯熱浪則導致超過5萬6000人死亡。科學家警告:「如果各國家和企業不採取激烈行動來削減溫室氣體排放,2050年時的英國與高溫相關的死亡人數預計將增加兩倍,而且世界將經歷更頻繁、更強烈、更危險的熱浪危機。」

越來越熱的台灣——極端高溫天氣的頻率增加

熱浪發生頻率變頻繁且強度變強,主要與溫室氣體排放造成全球暖化效應增加有很大的關係。更進一步使用溫度發生機率圖解釋(圖三),若峰值愈接近右邊,代表高溫事件發生的機率愈高;反之,若峰值愈接近左邊,低溫事件發生的機率愈高。當全球暖化效應增強時,就如同圖三所顯示的新氣候,整體機率分布相較於舊氣候來說會往右偏移,往更高溫度的地方移動,造成熱浪事件的發生機率更高。

而實際上全球的變化也是如此,根據科技部、中央研究院環境變遷中心以及國家防災中心的報告,比較全球早期(1951~1980年)和近期(1981~2010年)的日最高溫資料(圖四左),在機率分布圖上可以看到往右偏移的情形,表示極端高溫事件的頻率與溫度都有增加的趨勢。

臺灣的夏季日最高溫度也有相同的趨勢變化,以臺北的資料為例,比對早期(1960~1990年)和近期(2006~2017年)的夏季日最高溫度,能發現近期的頻率分布向右偏移,夏季日最高溫度的發生機率增加,平均值也增加近1℃(圖四右)。全球與臺灣的平均氣溫或極端溫度發生頻率皆有增加的趨勢。

圖三:全球溫度發生機率變化分布圖
若峰值愈接近右邊,代表高溫事件發生的機率愈高;愈接近左邊,低溫事件發生的機率愈高。當全球暖化效應增強時(新氣候),整體機率分布會往右偏移,造成熱浪事件機率增加。而實際上全球的變化也是如此。(資料來源:Matt 科學Taylor, BBC Weather)
圖四:日最高溫與日最低溫觀測頻率分布圖
(資料來源:《臺灣氣候變遷科學報告2017-物理現象與機制報告》)

在未來(21世紀中後期)趨勢的變化中,研究學者利用模式推估,指出以現在的熱浪門檻為標準,未來若是能將全球暖化程度控制在低暖化情境(RCP2.6),則臺灣地區的熱浪不管是在頻率、持續時間或強度上,和現今的差異不大。相反的,在高暖化情境(RCP8.5)情境下,21世紀末臺灣整個夏季都可能處於熱浪狀態。未來若暖化情況持續增長,熱浪的發生將成為常態,而且持續天數和強度也有增加的趨勢。

TCCIP計畫依據IPCC所設定的溫室氣體排放情境,進行臺灣地區的溫度模擬:在高暖化情境(RCP8.5)推估下,世紀末可能增溫超過4℃,而北部地區增溫較南部嚴重,高溫有可能影響農作物生長與收成。臺灣在未來將面臨更嚴重的熱浪衝擊,對於能源使用、公共衛生健康等都可能帶來前所未有的考驗,而這急迫性的問題,就像電影《普羅米修斯》(Prometheus)裡女主角說的:

「如果不阻止它,我們就會無家可歸!」(If we don’t stop it, there won’t be any home to go back to!)

溫室氣體排放情境假設:「RCP」

IPCC的報告中長使用到的濃度路徑「RCP」為representative concentration pathways的英文縮寫,代表不同程度暖化路徑的人為溫室氣體排放量的「情境假設」,其中假設四種不同暖化情境,由輕微到最嚴重分別為RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5,分別代表的意義如下:

  • RCP2.6:增溫最小且緩慢的情境,輻射強迫力先在21世紀中期達到最大值3 Wm-2,大約和二氧化碳濃度490 ppm相似,然後再緩慢下降到21世紀末。
  • RCP4.5:輻射強迫力會在21世紀末達到一個穩定狀態的情境,約為4.5Wm-2,和二氧化碳濃度650 ppm相似,代表世界各國會想盡辦法做到溫室氣體減量的目標。
  • RCP6.0:和RCP4.5相似,但輻射強迫力為6 Wm-2,約為二氧化碳濃度850 ppm,代表世界各國並沒有盡全力積極做到溫室氣體減量的目標。
  • RCP8.5:輻射強迫力持續的增加到大於8.5 Wm-2,即二氧化碳濃度會大於1370 ppm,代表世界各國並無任何減量的動作。
圖五:輻射強迫力隨時間的變化圖
(資料來源:TCCIP; Representative Concentration Pathway, GRID-Arendal/Studio Atlantis, 2021)
  • 〈本文選自《科學月刊》2022 年 11 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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從昆蟲的習性可以預測天氣?敢有影(kám ū-iánn)?——《取得身邊的天氣密碼》
晨星出版
・2022/11/13 ・1501字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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溫度對昆蟲至關重要,因此昆蟲會對溫度產生反應。

有一個普遍的通則:炎炎夏日中,你會先看到大昆蟲,接著見到小昆蟲,最後又再一次碰到大昆蟲。昆蟲愈大,愈能忍受低溫、對高溫愈難耐;因此大昆蟲喜歡在一天的清晨或傍晚的涼爽期間出現,中午的活動力較低;小昆蟲較不耐低溫,會在環境變暖時才現蹤。

夏日裡能常看到昆蟲。圖/Pexels

昆蟲與氣溫密不可分

蘇格蘭高地的糠蚊(Ceratopogonidae)總是令人難受,但可以利用牠們對溫度的敏感度對付牠們。糠蚊蓬勃生長的溫度帶相當狹窄,介於不冷也不熱的溫度之間,因此只要你往上爬/向下走,溫度會上升/下降至牠們的舒適圈之外,就能擺脫牠們。

蟋蟀代表了溫暖的氣溫是眾所皆知的事,此外,蟋蟀的聲音頻率與溫度有直接關係。雖然因不同物種而異,但蟋蟀溫度計主要的規則是,在攝氏十三度的環境裡,蟋蟀每秒鐘叫一聲,且此頻率會隨著溫度上升而增加。

在夏天,天氣溫煦、潮溼且微風徐徐,飛蟻會成群結隊地移動。牠們結伴飛過天空,數量多到人們相信「飛蟻日」的存在,飛蟻日說的正是飛蟻同時在全國各地現蹤的日子。不過,正如我們所知,陸地上的微氣候變化甚大,因此知道飛蟻日是個迷思也不該為之震驚,只是某幾個區域的條件正巧在那幾日適合飛蟻出巡。倘若你遇見一大群飛蟻,牠們捎來的訊息是,現在的氣溫大約攝氏十三度,風速低於每秒六公尺。

螞蟻藏著天氣機密?

據某些傳說所言,螞蟻直線移動代表壞天氣即將到來,但我未觀察過也沒有科學理論能佐證這點。

更有趣的是,澳洲原住民有一個習俗,說螞蟻在蟻窩周遭蓋高牆表示大雨將至,西方也有相同的俗諺。之前的章節提過太平洋諸島的居民發現小火蟻(red ant)會在風雨來襲前堵住巢穴,天氣晴朗時則大敞家門,這在西方諺語裡也提過。我還沒觀察到這個現象,但出現在廣泛的文化圈,甚至是兩個信仰社會尚未接觸的時間點就已發展出這種說法,說它沒有參考價值還真不為人所信。

許多科學研究能支持螞蟻對溼度敏銳的觀點:研究人員曾觀察到編織蟻(weaver ant)在熱帶風暴來臨前織網。

編織蟻(Oecophylla),英文稱之為Weaver Ant和Green Ant。圖/維基百科

其他物種裡,螞蟻、白蟻丘的排列和太陽脫不了關係。澳洲北部,羅盤白蟻(Amitermesmeridionalis)建造了指向北邊的蟻丘而為人所知;蟻丘細細的部分指著中午的日頭,寬闊的部分則指向清晨與向晚的太陽,這有助於調整蟻窩的溫度。

世界上有超過一萬三千種獲得命名的螞蟻物種,牠們都擁有各自的習性,我們要多關注近身物種的行為。

我時常運用一些螞蟻的方式,它們比起天氣更接近自然導航,不過兩者間有許多重疊的部分。在英國,排水性佳的草地經常可見黃土蟻(Yellow meadow ant)的身影,我家附近的白堊山丘就有很多。黃土蟻呈暗黃色,牠們的蟻窩比螞蟻本身有用多了;黃土蟻會將蟻窩向上堆到 0.5 公尺高,較為平坦的那一面通常面向東南邊,可以充當太陽能板,在涼爽的早晨收集太陽的熱量。

——本文摘自《解讀身邊的天氣密碼》,2022 年 10 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

晨星出版
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真的需要開冷氣?空調的發明與代價——《跳出溫度舒適圈》
商周出版_96
・2022/10/30 ・5465字 ・閱讀時間約 11 分鐘

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  • 作者 / 林子平
美術館內的藝術品。圖/跳出溫度舒適圈

我隨著一排長長的隊伍,進入一個幾乎密閉,只能容納不到十五人的小房間。裡面燈光昏暗,人們站在一張筆記本大小的圖紙前,屏氣凝神地端詳。

在英國國家美術館(National Gallery)內,一個偌大展廳中隔出的狹小空間裡,展示著達文西早期珍貴的鉛筆手稿。為了避免破壞手稿,得要用一種特殊的光線照射,泛黃的紙張上才能浮現依稀模糊的字跡及線條。

「欸,光線這麼弱我看不清楚啦!」一旁的小兒子輕聲地跟我說,我費盡唇舌向他說明,這種年代久遠的作品,很容易受到紫外線及溫溼度的影響而毀損,需要細心呵護。「你看牆上那個溫溼度計,」我向他說,「從我們進來到現在,這個數值始終維持不變喔,這是一個精確控制的恆溫恆溼空間,來保護珍貴的藝術品。」

「藝術品?」兒子滿臉狐疑地問:「臥室的冷氣機不就是控制在固定的溫度嗎?上次我搭隔壁三叔公的車子,前後左右的四個座位還可以設定不同的溫度呢!」

他咧著嘴笑著說,「那我們也算是珍貴的藝術品吧!」

空調的發明不是為了人,會涼也只是副作用

空調一開始並不是為了人而設計的,和美術館的那個小房間一樣,當時也是為了紙張,而設計出全球第一個空調系統。

1902 年,一間位於紐約的印刷工廠,正經歷著前所未有的炎熱潮溼夏季。雜誌出版在即,卻因溼度太高使得紙張扭曲變形,油墨無法精準地印在紙上,公司便聘請了一位工程師來解決這個問題。

這位年輕工程師開利(Willis Carrier)發明出一個系統,讓冷卻的氨水在封閉的金屬盤管上持續循環,當空氣被風扇抽入而接觸到低溫盤管時,空氣中的水分就會凝結在極低溫的盤管上,並排出室外,使空氣的溼度降低。

就像是我們把一杯手搖冰飲放在桌面,過了一會兒,杯子外緣就會布滿凝結的水滴一樣,開利就是應用這個簡單的降溫除溼原理,成功地解決工廠內溼度過高的問題。

水氣凝結使空氣中的溼度降低。圖/envato.elements

然而,他發明的這個空調系統有個副作用:會使空氣變冷。就像是一個很小的房間內如果放了上千杯冰飲,而且持續用電風扇吹,室內氣溫當然會略微下降。

從這一刻起,他滿腦子思考著如何利用這個副作用幫他創造商機。他把服務的對象從「紙」變成「人」,開始四處推銷他的產品。商場、劇院、車廂、辦公室開始設置空調,成為工作及娛樂場所中的奢侈品。他更刻意把空調產品跟創造更好的工作效率、更高品質的服務、可以帶來更高收益等價值連結在一起,讓業主願意花錢來採購他設計的空調。

但開利並不以此自滿。在 1929 年的一次演講中,他這麼說:「夏季的空調和冷卻可能會成為一種必需品,而不是奢侈品。我們必須終結這個無法降溫,讓人們不舒適的黑暗時代。」聽來像是蝙蝠俠在《蝙蝠俠:黑暗騎士》中對邪惡小丑的宣戰。

後來,在 1940 年代的報紙上,出現了史上第一則窗型空調廣告,標語是這麼下的:「你為什麼要再忍受?這台冷氣機以前所未見的低價讓你涼爽舒適!」這宣告了空調即將走入一般的住宅─由生活的奢侈品,成為了必需品。

吹冷氣要付出什麼代價?

經濟學家認為洗衣機的發明,可以讓婦女從繁重的家務勞動中解脫,間接提高婦女在家庭和社會的地位,也增加了在外工作的機會。那空調呢?新加坡前總理李光耀在接受記者詢問新加坡成功的因素,是這麼回答的:「空調對我們新加坡來說是最重要的發明,也許是歷史上指標性的發明之一。它使熱帶地區的發展成為可能,改變了文明的本質。」[註 1]

空調和洗衣機一樣,成了居家生活必需品。不過一個家庭大概只需要一台洗衣機,但空調則可能隨著房間面積及數量的增加,設置的數量愈來愈多。

空調能帶給人們涼爽與舒適,這有什麼問題呢?

第一個問題是耗電。家庭中每種電器都可依據它的「功率」和「使用時間」來推估它的耗電量。功率以瓦(W)為單位,數值愈大表示這項電器愈耗電。使用時間則以小時(h)為單位,用愈久則總耗電量就愈多[註 2]

一般家電使用的特性是,功率小的使用時間長,功率大的使用時間短。例如較省電的電風扇(23 瓦),日光燈管(28 瓦)的使用時間就很長。而只要是涉及溫度改變的電器都會比較耗電,例如吹風機(1,000 瓦)或電鍋(700 瓦),不過,因為使用時間不長,對於住家的總耗電量影響其實不大。

空調是非常特殊的一項電器:不但功率高,使用時間又長。以一般家庭 4 坪大的主臥房來推估,冷氣機的功率約是 500 瓦,如果你睡眠 8 小時都開啟,再考量冷氣並不是所有時段都是全力運轉,就以 6 小時計算好了,耗電量就是 3 度,與吹電風扇 8 小時的用電量(0.5 度)相比,耗電量就差了 6 倍。

第二個問題是排熱。能量不滅定律告訴我們,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉化為另一種形式。空調這部機械,也不過就是把室內的能量搬運到戶外而已。室內有多涼,戶外就會有多熱。

如果台北市全部的住宅同時開啟空調,就相當於同時有300萬支的吹風機往外排熱[註 3],如此一來,都市能不熱嗎?

博物館的藝術品都需要調控溫度來保存,人們同樣也追求活在舒適的溫度裡。然而冷氣最初卻不是為了人類而發明......
現代家家戶戶都裝設冷氣。圖/envato.elements

更嚴重的是,這是一種惡性循環。隨著戶外氣溫上升,人們使用空調的時間愈長,室內冷卻的需求愈大,空調的排熱量就愈多,導致戶外氣溫又再度上升。這個循環也導致用電量增加、戶外舒適性惡化、都市熱島效應等問題,形成一連串的連鎖效應。

裝設冷氣前先評估一下效益

開利發明空調的那年,也是愛因斯坦發表狹義相對論的年代。

炎炎夏日中,對大部分的人而言,空調帶來的價值應該比 E=mc2 來得重要許多。空調是一個劃時代的偉大發明,讓我們能在高溫的氣候環境下享受舒適的室內氣溫,但你有時也會擔心用電、排熱對環境的衝擊,以及長時間待在冷氣房內對於健康的影響。

讓我們先仔細回想一下空調的發展歷程,一開始是為了重要物品及機具的乾燥及冷卻,而後轉變成公共空間的價值創造,最後則走入住宅成為民生必需品。

因此,在我們裝設冷氣前,得先思考目的是什麼,以及評估可能帶來的效益及問題。

在一些公共空間,像車站開放的等候大廳、挑高空間,辦公室的等候區、茶水間、走廊,或是住宅大樓一樓的門廳、住家內開放式的廚房餐廳等。只要不是人會長時間待著的地方,或是具開放性、有流動的人潮,都應謹慎思考空調裝置的必要性。

這類的空間因為具有開放性,冷氣容易溢散,也很難確實規範使用者開關門窗的動作,開冷氣的降溫效果不彰。如果這些空間建築外殼又設計得不好,例如玻璃面太大、開窗方向不對、缺乏良好的遮陽的話,那更是能源殺手。

大廳等開放空間應謹慎思考裝設冷氣的必要性。圖/envato.elements

這類空間一旦裝了空調,人們就會想要開啟使用,導致過度耗電。我們不妨先預留安裝設備的可能性,等到確實有需求的時候,可以採用局部空調的方式,把冷氣吹到人會停留比較久的地方,例如車站的剪票口及候車室。這就像是在看書時只需要使用小檯燈做局部照明,不需要開啟天花板上大量的背景照明一樣。

開啟空調前你該確認的三件事

人不是藝術品,不需要精確控制的恆溫恆溼空間。人體原本就有自動調適氣候的能力,我們可以試試用前面幾個小節所談的方式取代長時使用冷氣,也許有助於解決這些矛盾焦慮。在你按下冷氣搖控器上的啟動按鈕之前,我要提醒你該確認三件事。

第一,你是「想要」,還是「需要」吹冷氣呢?

當室內的高溫已經超出人體所能負荷的狀態,你當然需要開啟冷氣。如果在盛夏時,室內窗戶已經打開,卻還是一直維持在 30℃ 以上,你又必須停留一段時間,或是你已經大量流汗覺得不舒適,那就有開冷氣的必要。

不過,有時室內不是很高溫,但會讓你「想要」吹冷氣,只因為你期待室內比戶外再涼一點[註 4]。這個狀況常出現在春天及秋天的時候,為了要使室內氣溫低於戶外氣溫,你得設定很低的氣溫才能滿足期待,造成不必要的空調能源浪費。如果是這種狀況,你應該先開個風扇坐一會兒,也許就會逐漸適應室內的氣溫。

第二,目前室內和戶外的氣溫如何呢?

人對熱舒適的感受並不可靠。因為它夾雜著生理(例如剛運動完或靜坐)以及心理(例如經驗及期待)的影響,光是憑冷熱感覺決定要不要開冷氣,也許不太可靠。

相信溫度計吧,最好是擺在靠近你的位置,讓它真實地呈現目前的氣溫[註 5]。如果都還在 29、30℃ 以內,其實吹個風扇都還能讓你在舒適範圍,未必要開冷氣。

戶外的氣溫也很重要,打開窗戶感受一下吧。如果你感覺戶外氣溫比較低,也還算舒適,代表你不需要開冷氣,應該開窗,讓涼爽的氣流進入室內,帶走室內空氣及牆面、家具表面上的一些熱量。如果你發現戶外氣溫已高於室內,而且室內氣溫也高出舒適範圍,那就是關窗開冷氣的時機了。

適時打開窗戶感受一下外面的溫度。圖/envato.elements

第三,開冷氣時,設定適合溫度、搭配風扇。

參考能源局及台電的一些宣導對策,將空調溫度設定在 27℃ 左右,搭配電風扇使用,也許還能再調高1℃,仍可以大致滿足人體對熱舒適的需求。

在住家要開冷氣時,為了確保空氣品質,記得略開一個小縫,5 到 10 公分就好。這樣就有可能達到 3-5 倍左右的換氣量,室內氣溫也不會明顯增加,是能兼顧節能及健康的策略[註 6]

開冷氣前,記得確認這三件事,想清楚,再按下冷氣搖控器上的開關按鍵。

另外,在公共空間覺得太冷時,你可以勇敢地向管理者表達:「現在氣溫會不會太低啊,有點冷呢。」既表達了使用者對於熱舒適性的看法,也提醒管理者多加留意室內氣溫是否適當。

即使開冷氣,也要確保舒適健康,拒絕低溫勒索。

消暑涼方 12:開冷氣前,先開窗並適應室溫。開啟後,要設定適中溫度並配合風扇,窗戶略開一個小縫,能增加換氣確保空氣品質。

註釋

  • 註 1: 在一次受訪中李光耀表示,沒有空調時人們只能在涼爽的清晨或黃昏時分工作,他提到,他成為總理後做的第一件事,就是在公務員工作的大樓裡安裝空調,這是提高公共效率的關鍵。話雖如此,依照我自己的經驗,新加坡在許多車站、門廳、學校、餐廳仍是以自然通風為主,辦公室的空調溫度也不會設定得很低—如果和香港相比。香港一位建築系教授告訴我,香港全年最冷的地方就是夏天的辦公室內!
  • 註 2: 以功率 1,000 瓦(1kW,常稱「瓩」,這字得念「千瓦」,注音輸入法打不出來,還好我念大一的時候學會用倉頡)的吹風機為例,它使用 1 小時的電量是 1 瓩時(kWh),也就是電費單上會看到的 1 度電,依台灣現行的電價,大概是 2.5-3.5 元左右。當然你吹風機不會使用這麼久,如果使用 6 分鐘(即 0.1 小時),大概就用了 0.1 度電。
  • 註 3: 依洪國安博士空調實務經驗,並參閱知名品牌的空調耗電資料,以前面提到的那間主臥室配置的空調瓦數當基準的話,4 坪大的主臥房,大概配置 500 瓦空調,每坪因空調而排出的熱量大概是 125 瓦。依戶政資訊統計,台北市 105 萬戶,每戶 44.9 坪計算,假設有一半的空間設置空調,則全台北住宅的空調容量為 2,946,563 kW,如果同時開啟,相當於 2,946,563 支的吹風機往外吹。
  • 註 4: 這是一場在你心中悄然進行,關於「經驗」及「期待」熱舒適的內心戲。你也許有這樣的經驗,一進家門,你覺得室內氣溫比戶外高,就馬上開了冷氣。結果待了一會兒發現不會涼,才發現冷氣的搖控器是預設 27℃,而室內原本的氣溫比 27℃ 還低,你得再把設定溫度調低一點,冷風才會吹出來。這是因為身處台灣長期高溫的經驗,你期待有涼爽的感受,也預期室內應該要比戶外低溫。當這個期待落空,你就會想再降低氣溫—即使當時還算舒適。
  • 註 5: 冷氣機上的溫度,通常顯示的是空調回風的氣溫;搖控器上的溫度,顯示的是你想設定的室內氣溫,也就是壓縮機停止的溫度,這兩者都不是真正的室內氣溫。
  • 註 6: 依成功大學建築學系潘振宇老師的實測經驗,當室內空調溫度設定為 27℃,在夏季,如果窗戶密閉,只有門縫的間隙風時,換氣次數大概只有 0.1 到 0.5 次;如果窗戶開一個 5 到 10 公分寬的小縫,則入風口面積約有 75 公分乘以 10 公分左右,出風靠門下縫 120 公分乘以 1.5 公分,經估算換氣量可達到 4 倍多。此時室內氣溫只略微上升約 0.4-0.7℃,在確保室內換氣情況下,也不致於影響室內舒適及用電。

——本文摘自《跳出溫度舒適圈》,2022 年 9 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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