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當寒暑成災(五): 臨極端靠調適?

李柏昱
・2014/06/19 ・3483字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 583 ・九年級

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在最單純的情況下,全球暖化造成平均氣溫升高,發生高溫或熱浪等極端天氣的機率因此增加。(圖片來源:作者,改繪自 Special Report on Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation)
在最單純的情況下,全球暖化造成平均氣溫升高,發生高溫或熱浪等極端天氣的機率因此增加。(圖片來源:作者,改繪自 Special Report on Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation)

季節帶來的氣候變化是眾所皆知的自然現象,冬冷夏熱也被視為理所當然,然而炎夏的熱浪和颱風,嚴冬的寒潮,有時卻讓數以萬計的性命就此消逝。為了更加了解寒暑災,我們邀請了天氣風險管理開發公司的總監賈新興,帶領我們一同面對台灣夏季以及冬季面臨的災害。

世界天氣極端事件越演越烈

世界氣象組織(World Meteorological Organization,簡稱WMO)2013 年 7 月發布了 2001 年〜 2010 年十年的全球極端氣候報告,指出這十年是從 1850 年代開始有氣象觀測以來最熱的十年。許多國家跟地區的平均溫度也在這十年中紛紛超過 1961〜1990 年的長期平均,部分地區甚至超過達攝氏 1 度。

氣溫平均上升對我們有甚麼影響?如果我們以氣溫為橫軸、不同溫度的發生頻率為縱軸,基本上氣溫的曲線會類似常態分布,越熱或越冷的氣溫事件相對較少。但是當平均溫度上升時,在最簡單的情形下,整個氣溫的分布曲線就會整體往高溫方向偏移,如此一來極端高溫的出現頻率將增加。WMO 的報告就指出,有將近一半的國家史上最高溫出現在 2001〜2010 這十年間,台北也在 2013 年 8 月初打破氣象觀測以來的最熱紀錄,來到攝氏 39.3 度。

即使如此,但也不表示低溫的情形就不會發生。例如中國南部 2008 年的雪災,以及北半球在 2009 年底至 2010 年初廣泛的極端寒冷天氣,持續寒冷與降雪在歐洲造成至少 450 人死亡。

WMO 報告也明確指出過去十年中,因為異常高溫與寒冷天氣的死亡人數皆顯著上升。因熱浪喪命的人數總計將近 15 萬人,與 1991〜2000 年相比暴增 23 倍;而寒冷天氣死亡人數也成長將近兩倍。熱浪殺傷力之驚人,光 2003 年歐洲熱浪就奪走 6 萬 6 千多人性命;2010 年俄羅斯熱浪又造成 5 萬 5 千多人死亡。締造上述悲慘「紀錄」後,熱浪被美國疾病控制和預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)宣布是「最致命的極端天氣型態」,其他天氣災害都只能拱手讓位。

台灣暑災三兄弟:高溫、颱風、午後強降雨

而我們生活的台灣,暑假期間又有哪些潛在的威脅蠢蠢欲動呢?賈新興指出,台灣最常見的暑期天氣災害便是高溫、颱風以及午後強降雨三者。隨著氣候變暖,這三者的出現頻率是否發生改變?

午後強降雨,就是大家熟知的西北雨,由於夏季豔陽與高溫引發地表強烈的上升氣流,發展出巨大的積雨雲,午後在短時間內局部地區降雨可達數十毫米,強度足以癱瘓都市的防洪系統。例如今年8月23日,新北市中永和地區便在一小時內降下 91 毫米雨量,造成市區多處淹水。不過隨著防洪工程的普及與進步,午後強降雨的威脅已減少許多。而其他兩兄弟:高溫與颱風,將是台灣未來主要面臨的極端天氣災害。

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圖/By Pridatko Oleksandr – Ukraine, Public Domain, wikimedia commons.

高溫與熱浪

目前世界各國對熱浪並沒有一致的定義,而根據 WMO 對熱浪的定義,是指連續 5 天的氣溫高於該地區該月份長期平均溫度 5 度,才會被定義為熱浪。台灣官方目前尚未有熱浪的定義,不過超過 35 度即可稱為高溫天氣。

在台灣,夏季高溫的主要原因是太平洋高壓長期籠罩,帶來穩定、下沉的空氣,導致地表悶熱且不下雨。另外隨著全球氣候變暖,也讓極端高溫發生的機率增加。以台北市每年的高溫日數來說,20 年前台北夏季(6 月〜8 月)超過攝氏 35 度的日數不到 30 天,然而 2001 年之後的每年都將近 40 天。

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圖/Sean McGrath@flickr

此外,地形與都市的發展也會影響一地的氣溫。例如台北的盆地地形,西南方的丘陵與台地阻擋了夏季西南季風,讓盆地裡的熱不易散去,再加上都市地區高度密集的建築物、水泥柏油鋪面、汽機車廢氣、冷氣廢熱等等,形成所謂的「都市熱島」,讓都市變成聚熱點,也讓台北成為夏季台灣最熱的地方。

颱風變多還是變少了?

氣溫上升,連帶使海洋變的更溫暖,有利於強烈風暴的形成,而台灣位於西北太平洋這個因盛產颱風而惡名昭彰的地區,颱風的光顧似乎也是家常便飯。然而 2009 年莫拉克釀成的重大災情殷鑑不遠,2013 年海燕就把菲律賓吹得東倒西歪,下一個超級颱風會不會就盯上台灣?很遺憾,答案是台灣遲早都要面對,只是時間早晚問題。

從統計數據觀之,西北太平洋颱風平均每年生成個數 25.7 個,過去幾十年來沒有明顯的上升趨勢,不過卻有明顯以十年左右呈現周期性的年代際變化(decadal variability),1998 年之後至今屬於颱風生成數量較少的時期。

但是颱風形成後不一定都會光顧台灣,台灣每年平均有 3.6 個颱風侵襲。雖然前述 1998 年之後颱風生成數量較少,但侵襲台灣的颱風反而有變多的趨勢,2001 年達到最多的 7 個。雖然我們還不清楚颱風侵台的數量變化是否有規律,但我們可以確知的是,颱風對台灣的威脅大小主要與兩個因素有關:一是影響時間長度,比如說 2001 年的納莉和 2009 年的莫拉克都是在台灣悠哉漫步的颱風,影響時間長累積的降水便相對較多,更容易造成嚴重災情。第二個因素是與其他大規模天氣系統產生交互作用,例如引進西南氣流或是與東北季風產生共伴效應,當這些作用出現時往往也是台灣大禍臨頭之時。

南下遠征的冬將軍:西伯利亞冷氣團

雖然全球暖化讓平均氣溫上升,寒冷事件發生頻率變得較少,但我們仍然不可掉以輕心,低估寒冬的威力。各國冬季最擔心的是寒潮(cold surge)爆發,常造成嚴重的農漁業損失,驟降的氣溫也對老人與遊民等缺乏保暖準備的族群構成生命威脅。

影響台灣冬季的寒潮主要來自西伯利亞高壓,從過去的氣象觀測紀錄來看,台灣寒潮亦具有明顯的年代際變化,1970 年之前偏多,之後至今偏少。就氣候統計來看,平均而言台北冬季(每年 12 月〜隔年 2 月)出現 14 度以下氣溫的日數有 38 天,而近年來最冷的 2010 年年底至 2011 年年初,則出現了 55 天的低溫日數。

科學家利用電腦模式的研究發現,全球暖化造成北極夏季海冰面積減少,會導致高空噴射氣流(jet stream)南北擺動幅度更大、更持續,帶來更極端的天氣型態,並且也會增強冬季的西伯利亞高壓,為中緯度地區帶來嚴寒。不過對位處副熱帶的台灣而言,因為西伯利亞高壓形成後主要有兩條移動路徑,一是往東影響韓國與日本,二是往南影響台灣。所以即便西伯利亞高壓增強,並不代表當年台灣冬季就會很冷,還必須考慮它的移動方向。

隨著觀測技術演進,氣象局在氣溫預測方面已經能在寒潮來臨前5〜7天預測將會有低溫侵襲,同時在夏季雖然大氣環境較為複雜,亦能在3〜5天前預測高溫事件。不過極端高溫與低溫究竟會熱到多熱、冷到多冷,仍要等到前3天左右才能大致掌握確切的影響時間以及影響的強度。

極端事件充斥的未來世界,調適成為生存之道

WMO 的報告傳達一個明確的訊息,未來我們將面對一個極端天氣事件頻仍的世界。從全球尺度來說,極端高溫已成為最具殺傷力的自然災害事件,而低溫亦不惶多讓,嚴寒暴雪仍持續摧殘中高緯度的國家。

而在台灣,氣候變遷帶來的影響層面更廣,2012 年行政院經濟建設委員會公布的《國家氣候變遷調適政策綱領》中,指出未來台灣總體而言將面臨三大衝擊:第一是氣溫上升降雨型態改變,與 20 世紀末相比台灣氣溫將上升攝氏 2 度至 3 度,降雨型態則朝向強度越強、集中於雨季等模式變化。第二是極端天氣事件發生的強度與頻率將會升高,如寒暑災加劇,使災後復原的困難度提升,生命財產的損害程度也隨之增加。第三則是海平面上升,對沿海地區構成威脅。

面對這個不斷劇烈變化的世界,從你我開始,直至整個社會與政府,都需要一套更具彈性的調適方法,在極端天氣事件與暖化的威脅下,減緩氣候變遷的程度,適應氣候變遷所造成的影響,以謀求持續生存、生活與發展。

(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/2013年/12月)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威│元智大學資訊社會研究所

延伸閱讀:

《2013年 世界氣象組織 2001-2010年 氣候極端事件十年 決策者摘要》

《2012年 行政院經濟建設委員會 國家氣候變遷調適政策綱領》

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李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。

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・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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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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靠天吃飯行不通,氣候變遷下的「進擊農業」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/12 ・2354字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會在 2022 年發布的第二工作小組「衝擊、調適與脆弱度」報告 (AR6 WII) ,人為導致的氣候變遷包含更頻繁、強度更強的極端天氣事件,以及在升溫情境下人類和自然都將面臨各種風險。

傳統的水稻耕作法在插秧時需要使用大量的水。(圖/envato)

去年 (2021) 年斯德哥爾摩研究所的報告指出,農業是受氣候變遷衝擊最大的產業之一, 不論是極端天氣或長期氣候模式轉變,農業所承受的風險是其他產業的好幾倍。

過去一年,臺灣各地經歷了大大小小的淹水和乾旱,我們常說農業是「靠天吃飯」,在氣候變遷之下,臺灣農業會遭受什麼衝擊呢?

靠天吃飯的農業

由於臺灣農作大多露天生產,更容易受溫度和雨量影響。暖化趨勢可能會使作物產期提前或延後,進而影響到品質與產量,以稻米為例,溫度上升的情境下,全臺稻米產量呈減少趨勢,二期稻作又比一期減產程度更大。

至於爲什麼稻作會分成一期和二期?主要因為臺灣介於熱帶、亞熱帶氣候之間,氣溫溫暖且雨量豐沛,一年內適合種植水稻的月份達十個月,因此每年可以種植兩期水稻,第一期通常在冬末春初時插秧,夏季收成,期間約在每年二月至六月;而第二期在七月至十一月,由於氣候條件不同,第二期的單位面積產量通常比第一期低,氣候變遷的升溫情境下,二期產量下降又更為明顯。

極端氣候的影響下,降雨分布也呈現兩極化,乾旱或是暴雨成為常態。(圖/envato)

此外,當降雨型態轉變,雨量太少時造成農作物缺水、強度過大則破壞外觀及品質;而大氣中的二氧化碳濃度提高,會導致植物體碳氮比上升,使農作物更容易遭受病蟲害感染。

雖然「靠天吃飯」的農業受到許多氣候變遷下的衝擊,但其實還有一句俗諺説:「只靠雙手不靠天,修得水利萬年甜。」

臺灣農業究竟如何要克服這些困難呢?一起來看看這些調適策略吧!

水資源不夠「旱田直播」行不行

這邊的直播可不是指在田梗間架手機鏡頭,現場 Live 給大家看作物生長,而是一種直接將水稻種子播在土裡的種植方式。但為什麼要採用旱田直播,而非插秧灌溉這種大家熟悉的方法呢?

水稻種植需要許多水,尤其在插秧時更需要長達三個月的「淹田」,也就是將插滿秧苗的田灌滿水,才可以讓秧苗好好長大。

而故事就要從新竹縣新豐鄉說起,新豐是新竹縣稻米產量最大的產區,然而卻是位於俗稱「風頭水尾」的地區,由於地理位置在石門水庫最尾端,灌溉時搶水搶不過上游的農田。

前面有提過,臺灣水稻一年中可以分兩期栽種,在一期稻作的淹田工作期間大約是一月至四月底,恰好落在臺灣十一月至四月的枯水期,正需要水的時候卻沒有水,使在地的青農開始思考,若未來水情更緊張時,新豐還能繼續種植水稻嗎?因此,必須找出能永續種植的解方。

於是,他們便開始嘗試「旱田直播」的種植方式,直播與傳統種植最大的不同在於,初期不插秧、不淹田,省去這兩個步驟便可以減少大量的灌溉用水。

旱田直播的前三步驟便是關鍵,首先為種子處理,就像是打電動時,在對戰前要先把裝備穿好以防止被攻擊,由於直播不會經過育苗,種子會直接在土壤裡發芽,必須先將種子消毒、裹上藥劑,避免感染水稻在發芽過程的常見疾病;接著是整地,透過整田機具打破犁底層,未來水稻種子發芽時,根系可以更深入土壤表層生長,即便在水分不充足時,秧苗也可以自己在土壤裡找水份;最後為播種,將種子直接播種至土上,再覆上一層土壤保水,給種子適合發芽的環境。

當然,最重要的還是秧苗長得怎麼樣,與生長時間相同的傳統秧苗單株作比較,旱田直播秧苗根系更長、更茂密;由於不用育苗,整地播種的時間提前至十二月底,地上部的莖、葉也有較充裕的時間生長,更為強健、耐旱,有可能成為未來氣候變遷下水稻產業的永續策略之一。

「好天要存雨來糧」—— 農業調適策略還有這些

這句古諺意思是告訴人們要未雨綢繆,替之後的變化做準備,就像現在的我們面對氣候變遷帶來的衝擊,也需要不同的調適策略,應對未來的挑戰。例如使用分子標記輔助育種,找出與性狀相關的基因後做記號,縮短育種時間,開發出能抵過逆境的品種。

而開發新品種的基礎建立在遺傳資源上,這些是幾萬年來大自然演化之下的結果,因此臺灣作物種原庫就像是一座銀行,保存著珍貴的遺傳資產 —— 作物活體種子。

就如同戰鬥組合技,有時經典能力加上新裝備就能發揮最大效用,過去農業發展過程中,前人便留下許多經驗的傳承,搭配現代科技及資訊,有望在未來走出一條永續的路。

臺灣的農業故事展示廳,介紹臺灣農林漁牧業各面向的新發展。(圖/國立科學工藝博物館)

位於高雄的國立科學工藝博物館「臺灣的農業故事展示廳」,便展示了臺灣農業的多元發展,不僅是氣候變遷的農業調適,從臺灣農業的本土特色到科技成就,例如從博物館級的「植物工坊」了解全人工光源、無土的栽種方式,智慧農業 4.0 又是如何改善畜牧業的生產,以及透過 DNA 互動遊戲理解新品種如何產生等,在參觀的過程中看見臺灣農業的今天和未來。

參考資料

  1. 斯德哥爾摩環境研究所報告
  2. 臺灣氣候變遷推估資訊平台
  3. 氣候變遷對台灣農業生產體系的影響
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