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本文由科技部補助，泛科學獨立製作
北極熊正面臨家園融化的危機。／來源：F. Tronchin @Flickr
2014年1月下旬，近20年最強的極地渦旋(polar vortex)侵襲美國，多人被凍死，遊民收容所爆滿，許多活動被迫取消。大約同時（1月22日），我國中央氣象局發布史上首次的全國性低溫特報，全臺冷吱吱。
時間倒退至半年前，臺北盆地當時的氣溫不斷飆升。2013年8月8日父親節當天，臺北市氣象站先在13點44分測得攝氏38.9度的高溫，創下歷史新高。但這個紀錄只保持14分鐘，13點58分時，立刻被39.3度再度刷新。
根據WMO（世界氣象組織）在2013年7月發布的《2001-2010 年全球極端氣候事件報告》，地球已進入酷暑與嚴寒的極端氣候型態，並因而造成許多損失。天氣冷熱的變化劇烈，其成因究竟是什麼？我們邀請氣象專家賈新興博士，請他做深入淺出的解說。
氣溫的急遽變化，對糧食作物的生長造成顯著的影響。當作物減產的問題嚴重時，輕則使糧食市場的價格波動，重則形成饑荒。在本專題中，文化大學地理系陳守泓教授告訴我們，氣象因素如何對糧食作物的生長造成影響，以及如何藉由經營「微氣候」，保護作物平安地渡過寒冬。
嚴寒也常造成我國漁業的重大損失，尤其是養殖漁業，如虱目魚等。身為澎湖子弟的中央研究院生物多樣性中心鄭明修博士，對漁業與海洋懷有濃厚的情感，他除了介紹漁民如何防範寒害，如搭棚、鑿「越冬溝」，更從漁業永續發展的角度，提出促進海洋保育的防災治本之道。
另外，都市聚集稠密的人口，夏天的溫度常比周圍地區高出2度到12度不等，形成所謂的「都市熱島」(urban heat island)。每逢盛夏，都市居民就如同在大火爐中討生活。面對這個現象，臺灣大學大氣系柳中明教授帶領我們探討都市熱島的成因，以及要如何測量與因應。
最後，登革熱是熱帶、亞熱帶地區常見的傳染病，藉由埃及斑蚊及白線斑蚊來散播病毒，而氣候變遷的加劇也推動登革熱的擴張和轉變。臺灣大學地理系溫在弘教授運用時空分析(Space-Time Analysis)、網絡拓撲(Network topology)，驗證人們的通勤行為與登革熱傳播之間的關係。
總之，在極端氣候之下，嚴寒與酷暑已成為常態，並且深刻地影響人們的生活。本專題結合地球科學、地理學、生物學等領域，帶領各位讀者領略與極端氣候相關的科學知識。（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｜元智大學資訊社會所
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