天冷又沙啞了嗎？來看看氣候如何影響語言演化！

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！

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！

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。

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。

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！

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。

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！

1. 中央氣象局：https://www.cwb.gov.tw/V8/C/W/OBS_Map.html

• 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。

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 (ㄙ)。

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。

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。

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！

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/

從新冠肺炎爆發以來，隨著口罩的配戴時間增長，許多人的皮膚開始哀號。但你是否想過，傳說中的「口罩肌」究竟如何發生呢？（廢話！當然是戴口罩造成的阿）從「戴口罩」到可能「痘痘長出來」或「毛孔變大」，中間究竟發生了什麼樣的故事？ 

戴口罩6小時後，皮膚水分散失明顯提高！

韓國的LG公司做了相關研究^[1]。他們徵求了20位志願者（11位男性，9位女性），檢測戴口罩前後，以及每日配戴口罩6小時，連續一、兩週後，口罩遮罩處皮膚的溫度、泛紅程度、毛孔大小、皮膚質地、彈性、經皮水分散失、皮脂量、酸鹼值，以及大家最在意的粉刺面皰。

這些指標如何測得？以下針對我們可能較不熟悉的部分簡要說明：皮膚的泛紅程度是以色度計進行分析，毛孔大小與皮膚質地則是利用一台名為 Antera 3D 的肌膚檢測儀來量測（皮膚質地如何量化的分析細節稍嫌複雜，也許有機會再專文分享），皮膚彈性是利用德國一台皮膚彈性測試儀 MPA580 來檢測，粉刺面皰則由3位受過訓練的審核員目測評估。

結果發現：在戴了 6 小時的口罩以後，皮膚的溫度、泛紅程度，以及經皮水分散失都明顯升高了。毛孔大小、皮膚粗糙程度和彈性沒有什麼變化。

溫度的變化不難料想。畢竟長時間配戴口罩後，毋需溫度計，我們都能感受到口罩內漸次溫暖。皮膚的泛紅程度則與肌膚接觸口罩產生的物理壓力有關，並且溫度升高也會引起泛紅。經皮水分散失亦可能會隨著溫度升高而增加。事實上，先前已有研究指出：當肌膚溫度上升 7 至 8 °C 時，經皮水分散失會倍增^[2]。當然隨著溫度升高造成的出汗，也會影響經皮水分散失的量。

口罩戴了 6 小時後的皮脂量雖有明顯升高，未戴口罩的對照組皮脂量其實也明顯增加了，畢竟兩組都累積了 6 小時的皮脂持續分泌。由於戴口罩組的皮脂量還是稍高於未戴口罩組（雖未達到顯著差異），研究者推測：皮脂量還是會隨皮膚溫度升高而增加，戴口罩對於皮脂的分泌量還是有些微影響。此外，表示酸鹼值的pH值在戴口罩 6 小時以後少許降低，意即皮膚有略微變酸，推測是皮脂的脂肪酸與汗液中的乳酸造成。

每天戴口罩6小時持續2週後，肌膚彈性驟降！

接著，在連續一週的每日配戴 6 小時以後，肌膚的彈性明顯變差了。口罩配戴兩星期後，則發覺毛孔明顯變大、肌膚彈性明顯變差，粉刺面皰也變多了。

口罩內的肌膚多半是處在高溫高濕的狀態。研究發現^[3]在高溫及高濕度下，皮膚的彈性會增加，因此很顯然，戴了口罩後的皮膚彈性變差，非由溫度濕度造成。推測是因著持續性的物理刺激及長期與外界阻絕，造成皮膚疲勞，因而降低了肌膚彈性。毛孔變大應當是長期暴露於高溫及高濕度下的結果。畢竟也曾有研究指出皮膚的毛孔在冬天會比較小，在夏天則較大。粉刺面皰也隨著毛孔變大而變多了。

女性臉皮薄，「口罩肌」機率高得多！

口罩對肌膚的影響也有男女差異。戴了 6 小時的口罩以後，男性受測者的皮膚彈性變化大約 0.03%，女性受測者的彈性變化則高達 6.62%。戴了 2 星期的口罩以後，女性受測者的皮膚泛紅程度增加了8.59%，男性則減少了0.97%。男性肌膚的粗糙程度增加了6.32%，女性則減少了2.39%。

肌膚結構原本在男女間就有差異。研究指出一般男性的皮膚厚度較女性高，且無論哪個年齡層，男性肌膚中膠原蛋白的含量也較女性為高。這或許可解釋男女性肌膚彈性變化的差異。另外，也有研究發現平均而言，女性肌膚較男性敏感。可藉此說明何以女性皮膚泛紅程度增加較多。而一般男性的皮脂腺分泌較旺，或許造成長時間配戴口罩後，男性毛孔變化較多，也導致了肌膚粗糙程度增加。

就口罩對膚質的影響背後的機轉而言，這篇研究的探討其實稍嫌粗糙。整體而言，幾乎膚質的所有變化皆被歸疚於溫度或濕度，惟有難以解釋的彈性變化以「皮膚疲勞」帶過。然而，究竟什麼叫皮膚疲勞，造成皮膚疲勞的原因，皮膚疲勞會帶來的影響，當能深入挖掘。而男女性肌膚受口罩影響的程度差異，中間的機轉也值得探討。

與外界隔離，是造成肌膚微生物失衡的關鍵

此外，儘管該研究提及口罩帶來的溫度濕度變化，卻似乎未考慮溫度濕度還可能帶進皮膚上菌叢的變化（肌膚的質地、粉刺面皰等問題，菌叢的影響也無法全然排除）。我們來參考 1978 年的一篇研究^[4]。研究者於受測者手臂上包了三層塑膠薄膜，探討一段時間後，皮膚整體狀況的改變。

發現在封鎖狀態下，皮膚的經皮水分散失量上升，二氧化碳排放率上升，酸鹼值則隨封鎖時間愈長，從偏酸性逐漸驅向中性。最重要的是，經過一天的「封鎖」後，微生物群的量即以幾何級數成長，微生物群的菌種生態也隨著封鎖呈現不同的分佈。

當然比起戴口罩，這項研究直接以塑膠膜封住肌膚，似是略為極端。但確實讓我們看見肌膚經歷「封鎖」以後，皮膚上菌叢可能會有的變化。

「口罩肌」怎麼解？每戴 2 小時休息 15 分鐘

無論如何，如此長期、長時間的配戴口罩，確實會對我們的膚質造成影響。然而，在疫情還未徹底解除以前，又不可能不戴口罩。再怎麼說，除了目前在台灣出門不戴口罩仍是違法的，為了保持膚質完善而甘冒罹病風險，也未免不值得。那麼，要怎麼在必須配戴口罩的同時，仍然保養肌膚，盡力減少肌膚受損程度呢？有醫師建議^[5]：在每天早晨與一日將盡之時，以不含香料，質地溫和的清潔劑把臉洗乾淨。口罩每戴 2 小時，可以找個遠離人群，不致有傳染之虞的地方脫下口罩休息 15 分鐘。

總而言之，想要保養肌膚，無論是否配戴口罩，最基礎的清潔工作還是要做好。至於其他保養品的使用習慣，就得依照個人體質、膚質，慣用的保養品去做調整了。

1. Kim J, Yoo S, Kwon OS, et al. Influence of quarantine mask use on skin characteristics: One of the changes in our life caused by the COVID‐19 pandemic. Skin Res Technol. 2021; 27(4): 599–606.
2. Grice K, Sattar H, Sharratt M, et al. Skin temperature and transepidermal water loss. J Invest Dermatol. 1971;57:108‐110.
3. Engebretsen K, Johansen J, Kezic S, et al. The effect of environmental humidity and temperature on skin barrier function and dermatitis. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2016;30:223‐249. 
4. Aly R, Shirley C, Cunico B, et al. Effect of prolonged occlusion on the microbial flora, pH, carbon dioxide and transepidermal water loss on human skin. J Invest Dermatol. 1978;71:378‐381.
5. Desai SR, Kovarik C, Brod B, et al. COVID‐19 and personal protective equipment: treatment and prevention of skin conditions related to the occupational use of personal protective equipment. J Am Acad Dermatol. 2020;83:675‐677.

• 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。

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 (ㄙ)。

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。

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。

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！

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/

時序進入秋天，氣溫漸漸下降。在台灣的中南部和東部，夜裡微涼的秋意總為清晨帶來滿地的露珠——還有滿地的蚯蚓。

然後就會出現像今天（2017.11.03）這樣的新聞。

蚯蚓亂走，是因為地動山搖？

蚯蚓平常躲在土裡或地表的枯枝落葉腐植層裡，突然大量爬出來經常讓人感覺不祥。如果是下大雨後成群爬出地表，目前推測應該是耗氧量較高的特定種類因為在積水土裡缺氧，或者是要躲避自己趁著大雨大量排出的含氮廢物的緣故；但是如果沒有下什麼雨就有蚯蚓大量爬出，這個現象就經常繪聲繪影的和地震發生連結在一起。

由於日本也是地震的好發國度，因而也有研究人員試圖找到地震和蚯蚓大量爬出到地表之間的關聯。日本學者池谷元伺研究團隊認為地震會造成某些地球物理或化學因子的變化，因此以這些因子測試多種動物，並發現實驗動物的確表現出地震前被目擊的異常行為。例如地震前的地磁和地電流會產生變化，於是利用斷層電磁模式計算出地震產生的電流強度，用這樣的強度刺激養殖箱的蚯蚓，的確導致蚯蚓大量爬出洞穴並產生聚集現象。

除了電磁與電流之外，地震前可能產生的其他土壤變化也可能導致蚯蚓爬出洞穴，例如地下水位上升淹沒蚯蚓的隧道造成如同下大雨後的缺氧、也可能是地底如硫化氫等具刺激性的化學物質分佈改變等。

• 流言追追追也曾經探討過這個傳聞，但是結果都不支持地震會引起蚯蚓大量爬出。話說回來，選用的蚯蚓都是大量人工養殖、自然狀況下不住在土壤中的表層型，其實又跟地震可能造成的影響更少了點關聯。

不過問題在於，上述這些地球物理或化學因子的變化，並不一定只能由地震產生；而蚯蚓大量爬出到地表的行為，也不只有這些從地層深處啟動的地球物理或化學因子才能觸發，從地表造成的變化如特定頻率的震動、化學物質的滲入沖洗、乃至地面而來的電流，也都能夠讓地下的蚯蚓大量爬出到地表。

既然蚯蚓大量爬出到地表不一定是由地震造成的地層深處變化所引起，目前也沒有證據顯示地震前後或發生當下一定會引發蚯蚓大量爬出至地表，因此，非雨天時蚯蚓大量爬出至地表與地震之間就難以成立因果關係，遑論用來預測地震了。

每年秋天都會出現的蚯蚓大量爬出現象

近年來，由於網路媒體和智慧型手機的興起，人人都能夠及時拍下影片扮演記者的角色，也因此每年總有數起非下雨天蚯蚓大量爬出至地表的網路新聞，而且無論是記者撰稿或民眾受訪，總也有人以擔憂的語氣提及恐怕有地震來襲的可能。

有趣的是，若是回溯過去六十年來台灣地區各家主流報紙，在 1999 年 921 大地震後的這 18 年來，幾乎每年都有數則新聞報導蚯蚓大量爬出至地表的事件，但在 921 大地震之前從未有過任何蚯蚓大量爬出至地表的新聞。與其認定是 921 大地震開啟了台灣地區蚯蚓在非雨天時大量爬出到地表的習性，不如說是因為 921 大地震震得人心惶惶，於是之後只要看見蚯蚓在非雨天時大量出現在地表這種看似異常的現象，就會提心吊膽大肆傳播一番。

更妙的是，若分析過去這些蚯蚓大量爬出至地表的報導，其中提到的地點和時間分佈很顯然的都與地震無關。

以發生地點來看，這些報導中的事件地點絕大多數集中在台灣中部、南部與東部，北部與東北部地區、尤其是地震頻繁發生的宜蘭地區反而少有報導。以發生月份來看，這些報導中的事件發生月份則是集中在十月和十一月，這兩個月份的累積次數分別高達 22 次和 15 次，近幾年的網路新聞影片也可以看到一致的發生月份傾向。

相較之下，其他發生月份累積次數皆各不超過 5 次，此外還有六個月份從未有蚯蚓大量爬出至地表的事件發生。這樣在月份上如此不平均的分佈樣態，合理推測應該和隨機發生的地震無關，而和季節和天氣狀態息息相關。

此外，根據過去的研究與近年來的幾次調查，這些非雨天時大量爬出至地表的蚯蚓種類都是同一種蚯蚓——土後腔環蚓，而非多種不同蚯蚓的集合。若是與地震相關，照理說應該會影響整個區域的所有蚯蚓種類，而非僅僅影響特定種類的蚯蚓。

正巧，土後腔環蚓在台灣的分佈也是以中南部和東部為主，北部相對的就比較少見，這也和蚯蚓大量爬出到地表的地點分佈吻合，又加上這類大量爬出至地表的事件幾乎都發生在十月和十一月，因此這樣的行為應屬於土後腔環蚓的特殊習性，解釋起來最合理。

土後腔環蚓為何大量出土，早有答案卻無人問津

其實，早在 921 大地震後的數個月，為了平息當時蚯蚓大量爬出事件在震後造成的人心惶惶，特有生物研究中心的兩位研究員就已經在屏東幾個蚯蚓大量爬出的國小收集資料，並在 2002 年發表了研究成果。

他們的研究結果顯示，爬出到地面上的蚯蚓數量和地震的關聯並不顯著，蚯蚓大量爬出的事件也和往後 25 天內的有感地震沒有關聯，因此沒有預測地震的能力。不過，蚯蚓爬出數量倒是和地溫、相對濕度、還有日照時數有明顯相關。當地也有其他的蚯蚓種類，但就是只有土後腔環蚓會這樣大量的爬出到地表，因此應該是土後腔環蚓的特殊習性所致。

根據這樣的研究結果，詳細一點的解釋就是：

土後腔環蚓在夜間活動時可能會探出到地面，若是夜間氣溫偏涼使地溫高於氣溫，再加上氣壓越低、空氣相對濕度越高，則土後腔環蚓越是可能大批到地面活動覓食。

直到太陽升起，空氣相對濕度迅速下降、氣溫上升，土後腔環蚓才會鑽回地下躲藏，如果白天正好是陰天或微雨，那麼回到土裡就更是拖拖拉拉，時間也更晚。在十月與十一月間台灣中南東部開始轉涼時，正巧符合土後腔環蚓夜間爬出至地表活動所偏愛的天氣條件，這樣的習性之下，只要土後腔環蚓躲回地底的時間稍晚了點，清早起床運動的民眾和上課學生目擊蚯蚓大量出現的機會當然大增，「非下雨天蚯蚓大量爬出到地表」的事件集中在這兩個月份，也就不意外了。

所以呢，以後要是在沒下什麼大雨的秋天早晨又看到蚯蚓滿地爬的景象，要記得這跟地震沒什麼關係，如果稍微辨別種類確定都是土後腔環蚓，那就又是這種蚯蚓的正常能量釋放而已。這時候除了呼朋引伴一起賞花賞葉賞蚯蚓之外，還可以行行好幫忙牠們離開人造鋪面回到有植被遮蔭的土壤或草地上，以免被太陽曬乾熱死。畢竟，每星期扶老太太過馬路一次加上國定假日多扶個兩三次，行善積德的樂趣遠不如幫千百小蚯蚓找歸處，你說是不是啊？

同場加映

• 蚯蚓為什麼要在大雨過後爬出地表？

• 蚯蚓下雨天爬出地表後就回不去了？

參考資料

• 蚯蚓大量離洞與地震的關係
• 蚯蚓大量離洞之現象與可能原因
• 大量蚯蚓離洞的種類
• 廖光正，李明進。2002。集集大地震後蚯蚓大量爬出現象之解析。特有生物研究 4: 41–51

• 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。

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 (ㄙ)。

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。

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。

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！

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/