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魚群「Cool」斃了

大海子
・2012/03/24 ・2699字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)
台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)
大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)
大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)

自3月14日這個星期以來,開始有人注意到東北角潮間帶出現許多死亡的珊瑚礁魚類之後,隔天就有新聞報導基隆沙灘出現大量大型海藻,之後不久,3月19日有新聞報導苗栗縣後龍溪口又出現大量魚群死亡的現象,引起縣政府高度的注意,懷疑是否又有不肖工廠偷倒污染物,導致大量魚群中毒身亡,然而環保單位現場的調查卻一無所獲,不知原因為何?然而有些新聞針對相同事件亦指出有大量藻類伴隨著死亡魚群同時出現,這又眾人懷疑藻類是否是引起大量魚群死亡的元兇的疑慮?

3月15日網友在臉書指出東北角的海岸的海洋垃圾中有包含來自韓國與中國大陸的寶特瓶。3月20日有民眾發現淡水河漲潮時,有大量的海藻排山倒海湧入河口;3月21-22日新台北政府調查發現萬里往南,金山、石門、三芝、淡水、八里、林口共70公里海岸線,以及淡水河口往上流7公里至關渡橋附近都早以布滿海藻,換句話說,淡水河口可說是幾乎蓋滿了整個河面,漁民為避免螺旋槳捲入海,造成機械故障,不敢出航作業;而新北市縣政府連日派人清理出的海藻的量已經高達110頓之多。

3月22日有媒體報導桃園沿海也發現大量海藻亦影響漁船作業;3月24日媒體再度報導大量的海藻堵塞協和發電廠冷水入口,影響冷卻作業,而廠方先前已經清除20頓以上的海藻。這一連串的事件其實背後的推手就是伴隨東北風而來的大陸沿岸流。

銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)
銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)

根據臺灣海洋大學學者指出沿岸發現的大量海藻為銅藻Sargassum horneri,為馬尾藻的一種,這種大形褐藻藻株高大,枝葉繁茂,是中國暖溫帶海域淺海區 棲息在在潮流通暢、風浪平靜海灣低潮線以下至水深約4米淺海岩礁上,若漂浮在海面可形成海藻場;銅藻的生長和繁殖適溫為11~20℃之間。換句話說,銅藻生長季節始於入秋之際,在冬季時為其繁盛期,喜好短光照低溫的環境,然而這個冬末春初時節,正好也是進入生長季節的末期,簡單來說,就是如同花盛開之後開始凋零一般,海藻也進入生命的末期,有些原本固著於岩石上的桐藻,逐漸會脫離基質而隨海流四處漂流,這些藻類並不具毒性,反而因生長茂密成林,而是許多海洋生物的庇護所與攝食場,是海洋中不可或缺的生態系,分布於大西洋中的海藻海(Sargasso Sea)就是以馬尾藻所形成的龐大生態系,這也證明銅藻並非引起珊瑚礁魚類大量死亡的兇手,牠們只是隨著大陸沿岸流漂洋過海而來,這正是淡水出海口與北海岸大量出現的馬尾藻。

  • 由中央氣象局網站上所顯示的這個星期海平面水溫圖可看出,中北部的海溫明顯比西南部的水溫低許多,而隨著東北季風的強弱消長,低溫海水的範圍也隨之向北縮減(季風減弱)或往南擴充(季風增強);當東北季風持續增強時,整個冷水海面幾乎涵括整個澎湖群島,直逼雲嘉交界的海面,這些低溫的海水其實混合了源自於長江口出海的低溫淡水與來自大陸北方海域的海水所形成的季節性冷水團。根據台灣大學詹森博士的研究指出這股冷冷的海水會在台灣海峽與來自黑潮分支水與南中國海的暖水團在台灣海峽中部互相對峙,有趣的是冷水團由大陸沿岸擴散至台灣海峽中部之後,反而隨著平均流向往北的洋流向北擴散,入侵台灣中北部沿岸。換句話說,就是來個180度大轉彎由原本往南擴散變成往北流,因而造成台灣海峽南北海岸水溫與氣溫在冬季時有明顯地差異。
中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內
中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內
台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)
台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)
珊瑚礁魚類棲息在珊瑚礁生態系,從小到老與珊瑚礁有著依存不可分割的關係,她們多數不如大洋性洄游的魚類具有長距離旅行的能力,大多數的珊瑚礁魚類都只在特定的範圍(或領域)內活動,就算是四處覓食也不會離開棲所太遠,舉例來說,石斑大都喜好躲在特定的洞穴中,以伏擊其他過路的魚類;遑論如雀鯛般的小型魚類,更是往往守著特定領域的典型居民,換句話說,這些魚類其實都離不開珊瑚礁的終身棲所。因此當冷水團入侵的時候,牠們既無法遠赴他鄉避寒,又無法以冬眠的方式躲過寒冬的侵襲,只能躲在珊瑚礁洞穴中慢慢地忍受冷水的肆虐,一天還可以還好,兩天或許還可以忍受,如果連續好幾天又特別冷,最後魚群只能走上Cool(酷)斃了一途,這也就是為何東北角海岸潮間帶與苗栗後龍出海口魚群大量死亡的原因,雖然兩地相隔數百里,但都在冷水團的入侵範圍之內,因而無一倖免。
2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)
2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)

回顧歷史就可發現其實這股冷水團也是造成2008年澎湖寒害的殺手,當時造成澎湖魚屍遍野,慘不忍賭,幾乎每一種珊瑚礁魚類都受到極大的傷害,嚴重衝擊海洋生態,當地的觀光旅遊產業亦受到衝擊。 每年中秋之後,台灣隨即進入東北風的季節,直到清明節之際,氣候才逐漸由乾冷的旱季轉為以西南季風的熱濕雨季,這兩股力量左右進入台灣海峽水團的力量,正也是造成冬季台灣西岸水溫與氣溫南北差異大,而夏季卻無明顯差異的現象。然而今年的冬天似乎特別冷,海藻大爆發可能與此相關,值得注意的是早些新聞亦有報導今年冬季烏魚特別豐收,面對這些海洋帶給自然生態與生活環境的訊息,是否提醒人們:海洋與我們的生活與海洋息息相關,對於海洋的變化應有所戒慎吧。

延伸閱讀:
潮來潮往水流向何方?
南北有差 東西有別-都是海流搞得鬼

 

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大海子
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希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

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台灣以前下過雪嗎?平地大雪紛飛的太平盛世
艾粒安鈉
・2016/01/27 ・2159字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

台灣最近(1月23~26日)的超級寒流不僅造成災害,農漁業損失慘重,還讓低海拔地區甚至平地雪霰紛飛,台北、新竹、嘉義氣象站更是設站以來首度下霰。大家可曾知道,在清朝的太平盛世時代,台灣平地是經常下雪的!

這場寒流的陽明山雪景。來源:Flickr/Chi-Hung Lin (CC BY-SA 2.0)
這場寒流的陽明山雪景。來源:Flickr/Chi-Hung Lin (CC BY-SA 2.0)

小冰河期

清康熙35年(1696年)出版的《台灣府志》中,雞籠積雪為台灣八景之一。雞籠在當時大部分為尚未開發的蠻荒之地,位於當時的諸羅縣,除了現今的基隆之外,也泛指台灣北部台北、淡水等地區。

根據《台陽見聞錄》:

「雞籠山在基隆廳治。台地氣候,南北迥殊。北境冬寒,與內地無大異。茲山為北境盡處,山大而高,下逼巨海,名為大雞籠。至冬常有積雪,台人取以列郡治八景焉。」

因此雞籠積雪的確切地點,可能是現在的基隆山(海拔588m),或者海拔超過一千公尺的七星山、大屯山一帶,至今無確切說法。同治年間《淡水廳志》的「淡北八景」也提到「屯山積雪」,可以推知陽明山以及台北其他沿海山區,在清治時代是經常下雪、積雪的!

1654年荷蘭人繪製的大台北古地圖,即淡水與雞籠一帶。來源:維基百科。
1654年荷蘭人繪製的大台北古地圖,即淡水與雞籠一帶。來源:維基百科

原來,約在16世紀至19世紀,也就是明清時代,全球氣溫明顯下降的現象,稱為小冰期或小冰河期。氣溫最低時正巧是清朝地康熙、雍正、乾隆盛世。不僅雞籠山白雪皚皚,許多史書也都記載台灣西部平地下雪。

康熙22年(1683年)十一月,《台陽聞見錄》提到「是冬,北路降大雪,寒甚」、《諸羅縣志》記載「雨雪,冰堅厚寸餘」。乾隆53年(1788年)二月,《淡水廳志》表示「大雨雪,饑,斗米千錢」,顯見寒害對農作物收成的負面影響。咸豐7年(1857年)一月,《淡水廳志》和《苗栗縣志》都有大雪的記錄。1892至1893年的冬天台灣更是嚴寒,地方史料記載不僅澎湖「奇寒」,雲林崙背「大雪,五穀、豬羊多凍死」、嘉義新港「雪下數寸,六畜凍死」,北部的新竹竹東更是「大雪連下三日,平地高丈餘」。

西元元年到2000年全球氣溫變化。來源:維基百科。
西元元年到2000年全球氣溫變化,其中明顯的低溫時期即為小冰河期。來源:維基百科

馬偕博士(George Leslie Mackay)在1872至1901年旅台期間,也留下許多台北地區的天氣記錄。馬偕於日記裡也記載1893年1/17-18日,大廳裡只有華氏42度(攝氏6度),連觀音山(海拔616m)都下雪,他甚至還上觀音山裝滿兩大桶的雪,帶回平地給孩子看。1892-93年的冬天,可能是台灣有史以來最冷的一個冬天!由此可見,雖然雞籠山、大屯山積雪景色優美,但小冰河期的低溫造成糧食作物生長季縮短、產量降低,農牧業損失慘重,造成全球各地饑荒連年,死亡率上升,造成的災害不可小覷。

台灣近代降雪記錄

全球氣溫在進入20世紀後逐漸恢復正常,日治時期以及民國時期平地幾無降雪記錄,但當時的台灣氣溫依然比現代低,台北大屯山(海拔1093m)降雪依然是稀鬆平常的事情。日治時期比較可觀的記錄,包括《臺北縣志大事紀》中記載1917/1/8 「大屯山降雪為歷年來罕見,淡水線火車開賞雪加班車」、1919/3/2大屯山春雪、及1934/1/29 「天氣驟寒,七星郡大屯山降雪盈尺」。1896年2月,日本在台灣設立台北、台中、台南、恆春、澎湖五個氣象測站,台灣氣候才開始有正式的科學記錄。

台北測站在1900/2/13測得零下0.2 °C,戰後的1963/1/28測得零下0.1 °C、前一天台中最低溫更達零下0.7 °C,各地普遍結霜,但以上幾次都沒有降雪記錄。1962-63年台灣冬天在近代大概是數一數二的嚴寒,其中1963年一月的台北市,有28天達到寒流標準(最低氣溫10度以下)!但當時天氣多為乾冷,也沒有下雪。倒是1958/2/13台北氣溫低達2.6 °C,空軍氣象官李富城先生(現為氣象主播)回憶:

我跟一個老長官,我們倆一起出空軍總部大門,我們倆一出,下雪了,台北市天空有飄了幾片雪,我說:「啊,下雪了。」

那天陽明山大雪紛飛,景象跟前幾天的寒流相當雷同,但當天氣象局在台北市並沒有正式降雪記錄。

現代受全球暖化以及都市熱島效應的影響,台灣氣溫節節上升,但全球暖化的後果,不僅僅是氣溫上升而已,更可能造成極端氣候頻率增加。這場讓台灣遍地下雪的超級寒流,是否表示著未來包括寒流在內的極端氣候會更加頻繁呢?是值得大家省思的一個問題。

參考文獻

艾粒安鈉
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主修有機合成。對化學、天文、幾何學、地理、氣候、統計學、語言學、心理學、社會學、音樂和烹飪都有興趣。不願一生為學術研究爆肝,而熱愛為感興趣的學科認真寫科普文章,並用創意比喻和爛梗讓大家喜歡科學。多元性別,最高心跳210,海豚音到重低音一手包辦。

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超級低溫的科學啟示錄
Y博士
・2016/01/25 ・1305字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

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拍攝於司馬庫斯。圖片提供者:黃儀倩。

這個週末,相信大家都有一個很難忘的回憶,台灣各地的氣象測站,都測到破紀錄的低溫。很多海拔高度較低的地方,也下起了雪來。一時間,整個台灣的新聞台焦點已經從蔡英文要不要提前組閣,整個轉移到白雪紛飛的歡樂世界。一位在新聞台任職的新聞主管還打趣的說:「今天最大的新聞,應該是台北哪裡沒下雪?」

媒體的報導多著重現象,缺乏事件背後的剖析。

台灣的媒體競爭很激烈,為了收視率只能用力拼下去。然而各家電視台的人力畢竟有限,別家電視台有下雪的畫面,自家怎麼可以沒有。別人出了SNG車,輸人也不能輸陣。資源投注在最血淋淋新聞戰,自然就無法空出人力開闢戰場,只能跟隨別家的議題。在我看來,除了「何處下雪?雪積多深?賞雪人潮?車陣多長?」之外,寒流背後的成因更值得探討。少數有新聞媒體深入解釋了「北極震盪」讓大家知道為什麼會有這一波寒流。但是,很抱歉,如果以科學家的標準,我還會在多問一句,「北極震盪」年年發生,怎麼今年會有如此嚴重的寒流。如果我的資訊沒錯,台灣自1897年有氣象記錄已來,還沒有平地下雪的紀錄發生。很可惜,真正深入的資訊,大多來自外電報導,實在是一大遺憾。

不該發生的事情,卻有不一樣的處理標準

台灣地處副熱帶和熱帶,依照常理來判斷,低海拔地區下雪,其實是「反常」的事件。這就跟十幾年來不該淹水的地方淹水,一月不該有颱風侵襲台灣,小林村不該滅村一樣,都是反常的天氣(或災害)事件。然而,台灣的民眾似乎對下雪有追求的熱情。於是輿論風向變得相當歡樂,開始討論起日本、台灣哪個氣象預報比較準,氣象主播之間的舌戰。這些資訊無疑增添了八卦的氣氛。但是,容我多嘴,當我們覺得日本的播報很準確的時候,是不是想過日本投注多少的人力物力在基礎科學的研究上面。氣象是一門科學,而科學的進步沒有捷徑,就是找到一群稱職的科學家,給他們需要的資源。

下雪是天氣現象,平地下雪是天氣災害現象

相對於其他高緯度地區,台灣對於寒害幾乎是沒有準備的。舉例來說,一般辦公大樓不一定有暖氣設備,有些建築為了通風,連冬天也只能開啟冷氣。一般超過20年以上的住宅大樓,更不會裝設暖氣,只能靠住戶自己購置,如此低溫對壯年人來說已經接近體力負荷的邊緣,更何況是老年人與小孩。如此寒害,對心血管疾病的病人都是嚴峻的考驗。可以想見,凍死的案例一定會上升,而接下來,台灣的民眾就要面對過年前的農產品漲價。說實話,這波寒流帶來的雪,不是瑞雪,是災害啊!瑞凡!

回歸科學面來說,根據科學家的研究證實,在可以預見的未來,人類必定要面對這一類型的「極端氣候」。尤其是位於海島的台灣,暴雨、暖冬、寒流、強颱,以後都會成為我們生活的一部分。媒體的力量,就跟水一樣,水能載舟,也能煮粥(咳~~),對不起,是亦能覆舟。當輿論能夠喚起大家對這類極端氣候的重視,就會發現這些現象多少肇因於全球暖化。簡單來說,地球已經存在超過45億年,什麼樣的大風大浪沒見過。相對的,人類只有短短一百萬年左右的歷史。地球系統的失衡,不會讓地球消失,反而會是人類這個族群存亡的關鍵。

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當寒暑成災(二):減溫差救漁獲?
陳 慈忻
・2014/06/19 ・2382字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

鄭明修在2009年澎湖發生寒害後,與其他學者一同前往第一線勘查。(圖片來源:鄭明修)
鄭明修在2009年澎湖發生寒害後,與其他學者一同前往第一線勘查。(圖片來源:鄭明修)

陳慈忻 | 國立臺灣大學 地理環境資源學系

一個澎湖子弟,57歲還是很喜歡上山下海,颱風過後他總是第一位潛到海底看珊瑚礁的人,「讀萬卷書不如行萬里路」、「眼見為憑」是他嚮往博學所身體力行的座右銘,這位是鄭明修,中央研究院生物多樣性研究中心的研究員,也是現任台灣珊瑚礁學會理事長。本篇專題邀請鄭明修博士向大家介紹台灣漁民如何防範寒害,並提出促進海洋保育的防災治本之道。

「越冬溝」防範寒害 抽地下水漁民成本提高

寒潮指極地冷高壓在中高緯度的源地發展、增強,透過環流因素向南侵襲,在這段期間冷空氣沿冷高壓外圍向低緯度地區潰流,造成當地氣溫驟降地現象。若是大陸冷氣團南移,寒冷的氣流使氣溫急速下降,當預測到台北的日最低溫會降到10℃或以下,就稱為「寒流」,中央氣象局還會發布「低溫特報」。

在溫度驟降的情況下,影響農作物及漁業生物之生理反應,甚至導致生物死亡及經濟損失,就是人們所熟悉的寒害。

台灣最大宗的養殖魚類之一是虱目魚,然而虱目魚的原生種來自熱帶地區,因此其水溫不能太低,否則養殖業的漁民得承擔經濟損失。虱目魚的養殖已有百年歷史,一般漁民早已知道如何防範寒害,包括搭棚子、抽地下水、鑿越冬溝等方式,來維持池水溫度。

當寒流來時,大氣的溫度迅速降低,在海風的吹拂下,加速平衡海水表面溫度與大氣溫度,因此搭棚子可以協助海水「保溫」;虱目魚屬於廣鹽性魚類,亦即其適應的鹽度範圍比較廣,因此漁民可以抽屬於淡水的地下水來加注在海水養殖池當中,養殖漁業俗稱用來防寒的「越冬溝」就是為了讓魚群渡過寒流,雖然一般海水越深、水溫越低,但是寒流來的時候表面海水因靠近低溫空氣,溫度反而較低,加上如果海底有地熱資源,溫暖的底部海水就可以協助魚群避寒,例如澎湖在2008年2月初曾出現的海水溫度監測結果,表面溫度10.8℃的情況下,20公尺深的水溫竟能溫暖到20℃。

儘管水產養殖業可以透過一些方法來防範寒災,但抽地下水的電費也是漁民的成本負擔,因此鄭明修建議,漁民可以先了解養殖生物種類的適合水溫、寒流和地理位置三者的特性,才能選擇適時適地的養殖魚類。

連續性寒流 釀成澎湖百年寒害

澎湖群島原本是個適合魚類渡冬的漁場,每年流經台灣的暖流黑潮從南方而來,海水溫度大約25~28℃,除了主流從台灣東側經過,也有支流流經台灣海峽,然而澎湖北邊到台灣西部的雲嘉沿海一帶多淺灘,因此黑潮支流到此就越不過去了,因此澎湖周邊海域的水溫在非寒流來襲的冬天還能達到20℃。

因為寒流沒有維持很久的情況下,經日照後海水溫度漸漸就回升了,即便是一波波的寒流之間有機會出現太陽,便能夠在寒流期間靠前面提到的棚架、地下水、越冬溝減輕寒害。

但是2008年寒災卻有長達一個半月的「連續性寒流」,東北季風增強之下,風速最高達到9級,鄭明修指出,澎湖的海洋地理環境淺坪多、潮差大更是一個致命的環境因子,因為退潮時魚類很可能被困在淺坪,受東北季風吹拂下淺海的水溫反而很低,又無法逃到較深的暖水區。使得澎湖養殖漁業損失慘重,大量魚群死亡,被凍死的魚還是可以吃,只是供過於求,看到澎湖沿岸堆積一箱又一箱的魚貨,漁民們不斷的寄送宅配給親朋好友,就是因為被凍死的魚太多了,根本賣不掉。

澎湖南方四島 建立永續漁業「種源庫」

面對極端氣候,不尋常的連續性寒災發生的頻率可能增加,今年11月台灣就發生寒流也是過去三十多年來都沒見過的。面對氣候變遷,人類以外的生物所受的影響比我們更大,天氣太熱人類會吹冷氣,太冷還可以加衣服,但是其他生物對環境變遷的反應非常明顯。近幾年北歐國家的沿海竟然出現南方海域的魚群。強降雨頻率增加已經受到科學家的注意,寒流持續性增長的現象同樣也不能忽略。

永續發展這個詞在近幾年是再熟悉不過了,但光說不練可不行,鄭明修感嘆的說,「預防勝於治療」就是他們這些研究生物多樣性的人致力推動環境保育的動機。

1998年,全球因海水溫度上升造成珊瑚大量白化,在當年造成的經濟損失就超過兩千億美金,珊瑚死亡怎麼會有經濟損失?大自然的物種之間其實是息息相關的,少了珊瑚,許多原本依賴珊瑚生存的物種也會連帶受到影響。這件事情引發國際關注氣候變遷議題,IPCC就是在這年成立的,也就是聯合國的政府間氣候變遷委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change)。

身為一個澎湖子弟,在台北做研究的鄭明修經常前往澎湖,不論是地面上還是潛水到海底調查研究,這幾年來他致力推動澎湖南方四島:東吉嶼、西吉嶼、東嶼坪嶼、西嶼坪嶼等海域範圍內成立國家公園,將國家公園作為保育海洋生物的「種源庫」,物種繁衍後代就會散播到國家公園外,也有益於其他地區發展永續漁業。鄭明修提醒,人類的眼中不能只有海鮮,也要思考漁業的永續性。

如果澎湖南方四島成立國家公園,島上的五十幾戶居民怎麼繼續捕魚工作?鄭明修分享了他在印度洋上的小島國家「馬爾地夫」的見聞,一如往常,他出國時總會到當地的市場逛逛,驚訝的看到當地已發展四十多年潛水觀光的海底,竟然到處都是魚群,而且也准許觀光客釣魚,他問潛水導遊:「這裡不是保護區嗎?怎麼可以釣魚呢?」潛導告訴他:「是啊!這裡是可以捕魚,但是不能用網子,只能一線單鉤釣魚。」,這也就是最永續的漁業採捕方法,一線一鈎,只能用大鈎子釣大魚,用小鈎子釣小魚;然而大鈎子釣不到小魚,小鈎子釣不到大魚;在沒有漁網的國家,讓馬爾地夫每年賺進數十億美金的海洋觀光財。永續可以有很多方式,我們需要關注的,不僅僅是了解天氣的劇烈變化,還有面對自然,與自然共存的態度。

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

 

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

陳 慈忻
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在丹麥的博士生,專長是用機器學習探索人類生活空間,正在研究都市環境變遷與人類健康的關係。曾擔任防災科普小組編輯、社會創新電子報主編。