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衣服速速乾——夏天曬衣中的科學!

Mia_96
・2022/06/10 ・1796字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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時值夏季,對於學生,夏天與暑假畫上等號,悠閒在家的日子總算到來;而對於上班族而言,夏天的假日可以到海邊避暑踏浪,享受烈日下的悠閒;對於主掌家事的父母或家庭主婦主夫而言,夏天,更是一個適合洗曬衣服的季節!

烈日炎炎的夏日,沙灘、陽光與海邊缺一不可!圖/Pixabay

相信大家一定有聽過,或是特別感受過,在夏天洗曬衣服時,常常晚上洗完衣服,到隔天早上衣服竟然已經乾了!但冬天洗曬衣服卻時常需要兩三天時間衣服摸起來才不會有潮濕的感受,為什麼夏天的衣服比冬天的衣服容易乾呢?

衣服速速乾底下的科學

國中理化時常學到的固態、液態、氣態三態變化,套用在水的身上,便是冰、水、水氣,而氣態的水氣與固態的水,正是影響著衣服會不會乾的主要因素!

人眼並無法看到水氣,換言之,平常在日常生或中所看到會被誤稱為水氣的東西,其實都是水滴,而非水氣。圖/Pixabay

科學家為了使「空氣」的概念具象化,會稱空氣為「空氣塊」,每一個空氣塊中皆可以包含一定含量的水氣,而不同溫度的空氣塊,所能包含的水氣量多寡皆不相同,當溫度越高時,空氣中所能包含的水氣量就越多,溫度越低時,空氣中所能包含的水氣量便越少。

空氣塊中可以包含的水氣量多寡,正是冬夏兩季衣服曬乾速度快慢的原因!

舉一個較簡單理解的例子,如果今天空氣塊是人,其當中可以包含的水氣量多寡便是人的「食量」,有些人的食量很大,有些人的食量很小,而判斷空氣塊食量大小的因素,便是溫度

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不同溫度下的空氣塊食量大小

在夏天溫度較高時,空氣中所能包含的水氣量較多,代表這時空氣的食量較大。高溫的空氣可以包含較多的水氣,當我們將濕衣服掛在陽台上時,衣服上的殘留的水蒸發成水氣,並且進入空氣塊當中,這時溫度較高的空氣塊,可以吃進肚子裡的水氣很多,所以衣服上的水不斷的蒸發成水氣,同時也不斷的進入還沒吃飽的空氣塊中。

但到了冬天溫度較低時,空氣所能包含的水氣量減少,食量降低。濕衣服上的水無法蒸發進入到空氣塊中(因為空氣溫度降低,所能吃進肚子裡的水氣減少了!),只能繼續留在衣服上,或是等到溫度升高或空氣塊可以再吃進水氣後,衣服才會慢慢變乾。

看似日常的曬衣底下其實也是滿滿的科學。圖/Pixabay

為什麼夏天的衣服較冬天的衣服容易乾?正是因為冬夏兩季的空氣塊食量大有不同。

但,其實夏天的衣服也並非每次都會比冬天的衣服快乾,若是夏天梅雨季節或是颱風的到來,造成空氣中本來水氣含量本就較多,食量再大、再可以包含較多水氣量的空氣塊也可能因為自身已經含有夠多的水氣,而無法再容納衣服所蒸發的水氣,這時,衣服晾乾的速度也會大幅下降!

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如何判讀空氣濕度

除了透過觀看今天天氣好不好、有沒有下雨來判斷適不適合曬衣服以外,其實也可以透過中央氣象局提供的數值來判斷今天適不適合曬衣服。

空氣塊中若「可以包含的水氣量」,與當中「實際包含的水氣量」相等時,代表著空氣塊已無法再包含更多的水氣,也就是他已經吃飽了!此時,我們便會稱空氣塊的相對濕度為 100%,當相對濕度到達 100% 或接近 100% 時,通常代表著外面的天氣正在下著毛毛細雨或是大小雨。

相對濕度的公式=(實際包含水氣量/空氣塊可以包含的水氣量)*100%,上圖為2022/5/25時各地的相對濕度,當天因鋒面抵達臺灣,所以各地的相對濕度皆很高,也幾乎各地都是下雨的天氣。圖/中央氣象局

當相對濕度越低,代表空氣中實際所含有的水氣量與空氣中可以包含的水氣量還有一段差距,此時便是適合曬衣服的時間點。如果下次猶豫著該不該洗曬衣服時,點進中央氣象局的網站查一下相對濕度,或許會對於你的決定有所幫助哦!

參考資料

  1. 中央氣象局:https://www.cwb.gov.tw/V8/C/W/OBS_Map.html
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Mia_96
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當開發遇上「術前檢查」:環境影響評估大揭密!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/16 ・4339字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 環境部 委託,泛科學企劃執行。 

無論是在立法院的質詢臺,還是網路媒體或社論上,你應該經常聽到「環評」這個詞吧?它的核心理念其實很簡單,就是要在「經濟發展」和「環境保護」之間取得平衡。不管是建設重金屬冶煉廠、台積電進駐,還是打通山壁開闢新道路,都必須經過像動手術前的詳細檢查一樣,透過環評的嚴謹審查程序,確保這些開發不會對環境造成過度或無法挽回的損害。

 環評的概念起源於 70、80 年代,當時大規模開發導致嚴重的環境破壞,人們開始反思,發現單靠法規和污染處理技術不足以應對這些問題,環境惡化越來越嚴重,於是「事前預防」的想法應運而生。

我國的環評制度是借鑒美國的經驗,但並不是所有開發案都需要環評,只有那些可能對環境產生較大影響的開發行為,才需要在開發前進行環評。環評其實是開發許可的一部分,環保機關負責審查環評報告,並擁有否決權。但即便環評通過,並不代表開發案就能立即進行,最終的開發許可還是需由相關主管機關綜合考量政治、經濟、環境等多方面因素後,才能做出決定。

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環評到底在忙什麼?

環評的全名為「環境影響評估」(Environmental Impact Assessment, EIA)。就像動手術會有術前檢查、術後定期追蹤及按時服藥,健康的把關需要仰賴定期進廠維修,同樣在開發行為實施前,我們需要評估其可能對環境造成的影響,提出相應的預防或減輕措施,施工中或營運後也需要由目的事業主管機關來進行追蹤,並由環保機關進行監督,確保不會進一步損害環境品質。

環評負責評估開發對環境的影響,並制定措施與監督確保環境品質。圖/envato

雖然「環評」這個名字大家耳熟能詳,但實際上它的評估過程可一點也不簡單,就像醫療檢查一樣,科學、客觀且精密,評估項目可不只侷限在空氣品質、水質或土壤是否受農藥或化肥影響、生態景觀與棲地等和自然環境切身相關的議題。根據環評法第 4 條規定,評估還涵蓋了社會、經濟、文化等多個層面。

環評就像是開發案的「術前檢查」,確保開發行為不會對環境造成不必要的風險和破壞。那麼,大家常聽說環評要耗費很長時間,那它到底在忙什麼呢?其實,環評的目的是要求開發單位對開發可能帶來的環境影響進行詳細調查和分析,這些調查結果會寫成報告,並進行公開,讓社會大眾了解並參與討論。最後,由專家組成的委員會審查,只有通過審查的案子,才有機會繼續進行開發,從而保護我們共同的生活環境。

誰應該接受環評的「考驗」?

根據環評法的立法精神,不是所有的開發案都需要進行環評,環評主要是針對那些可能對環境造成不良影響的開發行為。那麼,哪些開發案需要環評呢?環境部依法訂定了「開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定標準」(簡稱「認定標準」),這些標準主要是根據開發案可能帶來的影響程度、所在的敏感區域(如國家公園、重要濕地、野生動物棲息地等),以及開發的規模(如面積、處理量)來判斷是否需要進行環評。

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舉例來說,像高速鐵路、大眾捷運、機場、離岸風力發電系統等這些建設,不論它們的規模或地點,都必須經過環評。而像科學園區、高爾夫球場的建設,若位於國家公園、重要濕地或野生動物棲息地,也需要辦理環評;至於太陽能光電設施,則是當它位於重要濕地時,才需要進行環評。

宛如開發前的「術前檢查」!淺談環評流程

我國的環評審查採取專家審查機制,環評主管機關依法成立環評審查委員會。委員會的成員包括政府機關的代表和專家學者,其中專家學者的比例不得少於總人數的三分之二。以環境部為例,環境部的環評審查委員會共有 21 位委員,其中 14 位是來自不同專業領域的專家學者,這些專家分別在生活環境、自然環境、社會環境等方面進行把關,確保審查過程的專業性與公正性。

臺灣的環評制度通常分為兩個階段。一階環評是透過報告書撰寫前的公開意見蒐集,開發單位將意見回應情形納入報告書後由專業的環評審查委員進行審查,若經審查後認為開發後對環境有重大影響之虞,則應對症下藥,進入二階環評,這個階段的審查更為嚴謹,並且依法規定進行範疇界定,篩選出環境關鍵項目與因子。整個環評流程大致包括以下幾個重要步驟,讓開發案能夠更透明、公開地接受環境影響的評估與檢驗。

STEP 1 資料填寫:開發行為規劃

這就像醫生在手術前,先為病患制定計畫,並在檢查前登錄好病患的個人資料,例如身分訊息、健康問題、藥物過敏或病史等。同樣地,環評也是這樣運作的。開發單位首先要擬定開發案的規劃,並且將這些內容在網路上公開蒐集意見 20 天,同時也會舉行公開會議,讓大眾參與討論。

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接著,開發單位需要編寫環境影響說明書的主要章節,並且決定是否自願進入二階環評。這個階段開發單位會進行初步的計畫,確認開發的目標與範圍,並評估這個開發案可能對環境產生的潛在影響。這些步驟都是為了確保開發行為在開始前,能夠徹底評估可能的風險和影響

開發單位需撰寫環境影響說明書,初步評估目標、範圍及潛在影響。圖/envato

STEP 2 初步評估:編製環境影響說明書

就像術前檢查結果會匯集成一份醫療報告,在這個階段,開發單位也需要把他們的調查結果、預測和分析整理成一份「環境影響說明書」(簡稱環說書),環說書會說明如何預防或減少對環境的負面影響。

開發單位需要根據作業準則製作環說書,交給目的事業主管機關,確認無非屬主管機關所主管法規之爭點後,再轉請主管機關審查;主管機關確認沒有需要補正的地方(例如:沒有檢具環境保護對策與替代方案、執行評估的人忘了簽名等),環保主管機關所設的「環境影響評估審查委員會」則會著手進入審查階段。

STEP 3 手術可行與必要嗎:審查與結論

這部分就像醫療團隊評估手術的風險。環保機關會審查這份環境影響說明書,專家委員會會進行詳細的審查,並在一定的時間內做出結論。如果所有的環保問題都能得到妥善解決,開發案就能獲得初步通過並公告審查結論,告訴你這個「手術」(開發項目)可不可以做、在甚麼條件下做比較安全,或是可能要再做更進一步的檢查等等。以離岸風電開發為例,可能就會要求開發商調整風機位置,以避開白海豚的棲地。

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對應環評法施行細則裡的審查結論,除了通過審查、不應開發等結果,也可能會出現「有條件通過審查」或「進行第二階段審查評估」的狀態。

STEP 4 完善的手術方案:進入二階環評

就像術前檢查發現可能有重大問題或可能帶來影響的副作用時,醫生可能會要求進行更詳細的檢驗及評估更好的治療方案,環評也是如此。如果第一階段的環評顯示這個開發案可能對環境造成較大的影響,那麼它就必須進入「二階環評」。

進入二階環評的開發案,意味著要進行更加深入的分析與評估。就像醫生要進行更精密的檢查來了解手術風險。除了基本的環評程序,開發單位還需要舉辦公開說明會與範疇界定會議、編製更複雜的「環境影響評估報告書初稿」送目的事業主管機關,目的事業主管機關收到初稿後需進行現場勘查與公聽會,讓當地居民或關心這個開發案的人可以參與,了解開發案的影響,並提出意見。

二階環評需更深入分析,與舉辦說明會、公聽會,讓居民一同參與評估影響。圖/envato

同時,開發單位也要依據這些意見,編製更詳細的「環境影響評估報告書」,將所有的調查、分析結果都納入評估報告書中,才能由目的事業主管機關轉送環保主管機關審查。而如果在審查過程中發現需要修改或補充資料,就像醫生建議調整手術計畫一樣,開發單位會進行修正,並重新提交補正及取得定稿備查。只有在所有問題解決後,開發案才是真正通過環評審查並進入下一階段。

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如果在你生活周遭環境的開發案正好遇到環評的爭議,或者你關心的案件正在環評階段,你可以隨時上「環境部環評書件查詢系統」(https://eiadoc.moenv.gov.tw/eiaweb/)查詢相關的最新資訊。不僅如此,環評審查委員會的會議還有線上直播,讓大家能夠親自參與,為國內的開發案共同把關!

整個環評流程耗時多久?

環評法第 7 條規定,主管機關在收到環境影響說明書後,必須在 50 天內完成審查並公告結果,並通知相關主管機關和開發單位。如果遇到特殊情況,最多可以再延長 50 天。

根據環評法施行細則第 15 條,這個審查期限是從開發單位備妥所有資料,並繳交審查費後開始計算。但是有一些情況是不計入這個審查時間的,包括:

  1. 開發單位補充資料所花的時間。
  2. 請目的事業主管機關就法規進行釋疑,且不超過 60 天的時間。
  3. 其他不可歸責於主管機關的可扣除天數。

因此,整個環評流程的時間會因為不同情況有所變動,但主管機關的基本審查時間是 50 天內,特殊情況最多延長至 100 天。

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然而,實際所需要的時間,可能會根據開發案的複雜程度而有所不同。就像去放射科拍攝X光可能只要一、兩分鐘,但如果要做電腦斷層,可能就需要半個小時左右。

同樣地,根據環評法的規定,環境影響說明書的審查通常在收到資料後的 50 天內完成,若是進入二階環評,審查時間則是 60 天。聽起來似乎不算太久,通常三、四個月就能有結果。

但實際上,環評過程常常會因各種原因延長時間。環境部目前也正在進行環評總體檢,蒐集各界的意見,逐步檢視現行制度,並作為未來修正相關法規的參考依據。

環評帶來的效益是全方位的,它不僅幫助我們在追求經濟發展的同時,兼顧環境的永續。透過環評,開發行為的潛在風險可以提前被識別,並且在問題發生前採取預防和減輕措施。這樣的過程不僅讓開發行為更具透明度,減少未來可能面臨的環境爭議和成本,還能促進社會對環境議題的關注與參與。期待隨著法規的修正與完善,未來的環評制度在效率、透明度與公眾參與等方面有望取得更大進展,為可持續發展提供更有力的保障。這不僅是對環境的保護,更能促進經濟發展和社會福祉,實現政府、企業和民眾三贏的局面,讓我們共同打造一個更健康、更永續的未來。

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當心網路陷阱!從媒體識讀、防詐騙到個資保護的安全守則
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/17 ・3006字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

網路已成為現代人生活中不可或缺的一部分,可伴隨著便利而來的,還有層出不窮的風險與威脅。從充斥網路的惡假害訊息,到日益精進的詐騙手法,再到個人隱私的安全隱憂,這些都是我們每天必須面對的潛在危機。2023 年網路購物詐欺案件達 4,600 起,較前一年多出 41%。這樣的數據背後,正反映出我們對網路安全意識的迫切需求⋯⋯

「第一手快訊」背後的騙局真相

在深入探討網路世界的風險之前,我們必須先理解「錯誤訊息」和「假訊息」的本質差異。錯誤訊息通常源於時效性考量下的查證不足或作業疏漏,屬於非刻意造假的不實資訊。相較之下,假訊息則帶有「惡、假、害」的特性,是出於惡意、虛偽假造且意圖造成危害的資訊。

2018 年的關西機場事件就是一個鮮明的例子。當時,燕子颱風重創日本關西機場,數千旅客受困其中。中國媒體隨即大肆宣傳他們的大使館如何派車前往營救中國旅客,這則未經證實的消息從微博開始蔓延,很快就擴散到各個內容農場。更令人遺憾的是,這則假訊息最終導致當時的外交部駐大阪辦事處處長蘇啟誠,因不堪輿論壓力而選擇結束生命。

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同年,另一則「5G 會抑制人體免疫系統」的不實訊息在網路上廣為流傳。這則訊息聲稱 5G 技術會影響人體免疫力、導致更容易感染疾病。儘管科學家多次出面澄清這完全是毫無根據的說法,但仍有許多人選擇相信並持續轉發。類似的例子還有 2018 年 2 月底 3 月初,因量販業者不當行銷與造謠漲價,加上媒體跟進報導,而導致民眾瘋狂搶購衛生紙的「安屎之亂」。這些案例都說明了假訊息對社會秩序的巨大衝擊。

提升媒體識讀能力,對抗錯假訊息

面對如此猖獗的假訊息,我們首要之務就是提升媒體識讀能力。每當接觸到訊息時,都應先評估發布該消息的媒體背景,包括其成立時間、背後所有者以及過往的報導記錄。知名度高、歷史悠久的主流媒體通常較為可靠,但仍然不能完全放下戒心。如果某則消息只出現在不知名的網站或社群媒體帳號上,而主流媒體卻未有相關報導,就更要多加留意了。

提升媒體識讀能力,檢視媒體背景,警惕來源不明的訊息。圖/envato

在實際的資訊查證過程中,我們還需要特別關注作者的身分背景。一篇可信的報導通常會具名,而且作者往往是該領域的資深記者或專家。我們可以搜索作者的其他作品,了解他們的專業背景和過往信譽。相對地,匿名或難以查證作者背景的文章,就需要更謹慎對待。同時,也要追溯消息的原始來源,確認報導是否明確指出消息從何而來,是一手資料還是二手轉述。留意發布日期也很重要,以免落入被重新包裝的舊聞陷阱。

這優惠好得太誇張?談網路詐騙與個資安全

除了假訊息的威脅,網路詐騙同樣令人憂心。從最基本的網路釣魚到複雜的身分盜用,詐騙手法不斷推陳出新。就拿網路釣魚來說,犯罪者通常會偽裝成合法機構的人員,透過電子郵件、電話或簡訊聯繫目標,企圖誘使當事人提供個人身分、銀行和信用卡詳細資料以及密碼等敏感資訊。這些資訊一旦落入歹徒手中,很可能被用來進行身分盜用和造成經濟損失。

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網路詐騙手法不斷進化,釣魚詐騙便常以偽裝合法機構誘取敏感資訊。圖/envato

資安業者趨勢科技的調查就發現,中國駭客組織「Earth Lusca」在 2023 年 12 月至隔年 1 月期間,利用談論兩岸地緣政治議題的文件,發起了一連串的網路釣魚攻擊。這些看似專業的政治分析文件,實際上是在臺灣總統大選投票日的兩天前才建立的誘餌,目的就是為了竊取資訊,企圖影響國家的政治情勢。

網路詐騙還有一些更常見的特徵。首先是那些好到令人難以置信的優惠,像是「中獎得到 iPhone 或其他奢侈品」的訊息。其次是製造緊迫感,這是詐騙集團最常用的策略之一,他們會要求受害者必須在極短時間內作出回應。此外,不尋常的寄件者與可疑的附件也都是警訊,一不小心可能就會點到含有勒索軟體或其他惡意程式的連結。

在個人隱私保護方面,社群媒體的普及更是帶來了新的挑戰。2020 年,一個發生在澳洲的案例就很具有警示意義。當時的澳洲前總理艾伯特在 Instagram 上分享了自己的登機證照片,結果一位網路安全服務公司主管僅憑這張圖片,就成功取得了艾伯特的電話與護照號碼等個人資料。雖然這位駭客最終選擇善意提醒而非惡意使用這些資訊,但這個事件仍然引發了對於在社群媒體上分享個人資訊安全性的廣泛討論。

安全防護一把罩!更新裝置、慎用 Wi-Fi、強化密碼管理

為了確保網路使用的安全,我們必須建立完整的防護網。首先是確保裝置和軟體都及時更新到最新版本,包括作業系統、瀏覽器、外掛程式和各類應用程式等。許多網路攻擊都是利用系統或軟體的既有弱點入侵,而這些更新往往包含了對已知安全漏洞的修補。

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在使用公共 Wi-Fi 時也要特別當心。許多公共 Wi-Fi 缺乏適當的加密和身分驗證機制,讓不法分子有機可乘,能夠輕易地攔截使用者的網路流量,竊取帳號密碼、信用卡資訊等敏感數據。因此,在咖啡廳、機場、車站等公共場所,都應該避免使用不明的免費 Wi-Fi 處理重要事務或進行線上購物。如果必須連上公用 Wi-Fi,也要記得停用裝置的檔案共享功能。

使用公共 Wi-Fi 時,避免處理敏感事務,因可能存在數據被攔截與盜取的風險。圖/envato

密碼管理同樣至關重要。我們應該為不同的帳戶設置獨特且具有高強度的密碼,結合大小寫字母、數字和符號,創造出難以被猜測的組合。密碼長度通常建議在 8~12 個字元之間,且要避免使用個人資訊相關的詞彙,如姓名、生日或電話號碼。定期更換密碼也是必要的,建議每 3~6 個月更換一次。研究顯示,在網路犯罪的受害者中,高達八成的案例都與密碼強度不足有關。

最後,我們還要特別注意社群媒體上的隱私設定。許多人在初次設定後就不再關心,但實際上我們都必須定期檢查並調整這些設定,確保自己清楚瞭解「誰可以查看你的貼文」。同時,也要謹慎管理好友名單,適時移除一些不再聯繫或根本不認識的人。在安裝新的應用程式時,也要仔細審視其要求的權限,只給予必要的存取權限。

提升網路安全基於習慣培養。辨識假訊息的特徵、防範詐騙的警覺心、保護個人隱私的方法⋯⋯每一個環節都不容忽視。唯有這樣,我們才能在享受網路帶來便利的同時,也確保自身的安全!

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天冷又沙啞了嗎?來看看氣候如何影響語言演化!
雅文兒童聽語文教基金會_96
・2024/12/21 ・2599字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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  • 文/雅文基金會聽語科學研究中心 廖永賦 助理研究員

你也有這樣的經驗嗎?冬天,尤其是冷氣團來襲時,喉嚨特別容易乾癢。這種季節若在戶外運動,對喉嚨更是一大挑戰!每吸入一口氣,喉嚨就彷彿被餐巾紙抹過一次,愈發乾涸。此時若想開口說話,總得先吞吞口水、潤潤嗓子後才得以清晰表達。其實,天冷對喉嚨的影響不僅於此,甚至還可能影響語言演化的歷程!就讓我們來看看氣候環境能如何形塑語言吧!不過在此之前,我們先來科普一下溫度、濕度及乾喉嚨之間的關聯。

「冷」就一定「乾」?溼度與乾喉嚨的關聯

相信大家都有過雨天衣服晾不乾的經驗,也或許對午後雷陣雨前的悶熱難耐再熟悉不過。一般而言,環境中水分蒸散的速率取決於相對濕度:在相同溫度下,相對溼度越低,空氣擁有越多攜帶水蒸氣的「潛力」,因此能從物體表面帶走更多的水份。而雨天衣服晾不乾,就是因為相對溼度高 ( 接近或是等於 100% ) 所造成的。

聰明的讀者可能會馬上聯想到,那喉嚨容易乾,是否也直接受到相對濕度的影響?答案是……但情況會更加複雜一點,因為我們還需額外考量氣溫的改變。由於呼吸時,空氣會經過呼吸道而逐漸加溫(假設環境溫度低於體溫),此時空氣的「飽和蒸汽壓」(即空氣所能攜帶水氣的最大總量)會逐漸上升,因而能吸收更多水分。舉例來說,若目前溫度為 10°C,此時每立方公尺的空氣中最多 ( 當相對溼度為 100% 時 ) 可以帶有約 9 克的水氣 [1];再假設吸氣後所吐出的空氣增至 30°C,此時,這團空氣最多能夠攜帶31克/公尺3的水氣。換言之,經過一次呼吸之後,這團空氣多出了 22 克/公尺3以上的空間來吸納水氣。

因此,當我們考量到空氣吸入及吐出時的溫度差,便能清楚看出喉嚨乾燥與否其實主要是受絕對溼度而非相對溼度的影響——氣溫低時 ( 例如,10°C 以下 ) ,絕對溼度也一定低(小於 9 克/公尺3),我們因此較容易感到喉嚨乾燥。

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聲調語言與聲帶

所以喉嚨乾不乾到底跟語言有何關聯?其實,它跟台灣人最熟悉的幾種語言 (華語、台語、客語)關係非常密切喔!

台灣人在學習講英語或其他歐洲語言時,舌頭經常會感覺打結。與此同時,來自歐美的中文學習者,也經常難以準確地唸出中文的各種聲調。語言作為一套表達意義的系統,必需仰賴語音上的各種對比來區辨及表達意義。像是英語之所以對我們來說那麼難發音的緣故,是因為它們仰賴許多相近但不同的子音 (consonant) 來區辨及表達意義。舉例來說,/s/ (sand)、/ʃ/ (sheep) 及 /ʒ/ (genre) 這三種子音皆為類似的擦音 (fricative),但華語中僅有 /s/ 的音 ()。

相對而言,我們熟知的華語(北京官話)、台語、客語等,皆為聲調語言 (tonal language)。這類語言中的聲調系統透過母音音高 (pitch) 的變化來達到區辨語意的功能。例如,華語的「嗎」、「麻」、「馬」、「罵」這四個字音僅在聲調 (及時間長度) 上有所差異,其它影響語音的變項如舌位、唇位等則維持不變。

換言之,說話者僅能透過聲調的操弄來表達這四個字的差異,而要能精確操弄聲調,需仰賴的就是精細的聲帶控制——從下圖我們可以看到,要表達出這四種聲調的差異,控制聲帶的肌肉必須在 0.5~0.8 秒內非常精細地調控聲帶,以精確呈現出各種聲調音高的輪廓 (pitch contour )。因此,當聲帶因為濕度、氣溫或是感冒而變得乾燥時,發出母音本身已經很難了 [2],還需作出聲調變化更是難上加難。

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華語的四個聲調 ( 以「ㄇㄚ」為例 )。圖/根據 [3] 之發音資料由作者繪製。

氣候環境對於聲調語言演化的影響

根據上文的這些現象,Everett、Blasi 及 Roberts [4] 提出一個有趣的想法:既然絕對濕度對聲帶的生理有如此顯著的影響,這些影響會不會早已在上千上萬年的尺度上推動著語言聲調系統的演化?為了驗證這個想法,作者分析了 The World Atlas of Language Structures (WALS) [5] 與 World Phonotactics Database 這兩個資料庫的語言,並使用美國國家環境預測中心 ( National Centers for Environmental Prediction, NCEP ) 與國家大氣研究中心 ( National Center for Atmospheric Research, NCAR ) 的資料計算各語言起源地的平均絕對溼度與平均氣溫。

分析結果顯示,一地的平均絕對溼度與平均氣溫皆與該地之語言聲調系統的發展有著顯著的關聯,並且,溼度的與聲調的關聯最為強烈:氣候環境越為乾燥,該地發展出聲調語言的機率越低。當然,直接由地理分布去論證氣候環境對語言之演化影響是大有問題的,畢竟語言的分布同時也受到語族及語系 ( language family ) 的歷史影響。例如,兩種聲調語言在地理分布上皆位於潮濕的地區,或許並非受到氣候影響,而是由於它們恰巧有著共同的祖先,因而在地理分布上相當接近。

面對這種可能性,作者們嘗試分析單一語族「內」的語言(皆為聲調語言),發現「濕度與聲調」以及「溫度與聲調」之間的關係仍然穩定存在:潮濕地區所發展出的聲調語言,其聲調系統相較於起源地乾燥之聲調語言,通常更為複雜多樣、更需仰賴精細的聲調控制。綜上所述,作者認為除了社會與文化因素之外,氣候環境因子如濕度與氣溫,也很有可能是推動語言變遷與演化的因素之一。

聲調語言 ( 紅色 ) 與非聲調語言 ( 藍色 ) 的分布。從圖中可以看出聲調語言多集中分布於潮濕溫暖的地區;非聲調語言的分布則非常廣泛,在各種氣候環境皆可見其蹤影。圖/根據 WALS [5-6] 與 Leaflet [7] 繪製。

看似毫無關聯的「天氣」與「語言」,其實有著很深的淵源。從聲帶的細微震動到語言的地理分布,不知不覺中可能都受了環境左右。下次天氣轉涼時,這些有趣的研究或許能提醒我們,多圍圍巾、多喝溫水,對於呵護嗓子有多重要!

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參考資料

  1. https://teaching.ch.ntu.edu.tw/gclab/wp-content/uploads/A10-飽和水蒸氣壓.pdf
  2. Leydon, C., Sivasankar, M., Falciglia, D. L., Atkins, C., & Fisher, K. V. (2009). Vocal fold surface hydration: A review. Journal of Voice, 23(6), 658–665. https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2008.03.010 https://doi.org/10.1016/j.jvoice.2008.03.010
  3. Ryu, Catherine, Mandarin Tone Perception & Production Team, and Michigan State University Libraries. Tone Perfect: Multimodal Database for Mandarin Chinese. Accessed 1 November 2024. https://tone.lib.msu.edu/
  4. Everett, C., Blasi, D. E., & Roberts, S. G. (2015). Climate, vocal folds, and tonal languages: Connecting the physiological and geographic dots. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(5), 1322–1327. https://doi.org/10.1073/pnas.1417413112
  5. Dryer, M. S., & Haspelmath, M. (2013). The World Atlas of Language Structures Online. https://doi.org/10.5281/zenodo.13950591
  6. Maddieson, I. (2013). Tone (v2020.4). In M. S. Dryer & M. Haspelmath (Eds.), The world atlas of language structures online. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.13950591
  7. Leaflet—An open-source JavaScript library for interactive maps. (n.d.). Retrieved November 5, 2024, from https://leafletjs.com/
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雅文兒童聽語文教基金會_96
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