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中彰投抗空污,立即可做的,可能就是夜間灑水

活躍星系核_96
・2015/11/14 ・1842字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 532 ・七年級

文/ 翁瑞宏(中山醫學大學公共衛生系教授)

固然,空氣污染受到排放源之影響巨大,許多氣象因子對於污染物的傳輸與擴散亦是重要。如要探討一個地區的汙染,就必須對其環境之地理與氣候狀況有所了解。

中彰投位處台灣的中心,西臨台灣海峽,東隔中央山脈,同時擁有盆地及丘陵地形。氣流影響空氣污染物的傳輸與擴散,當氣流遇到台灣中央高山的阻擋,風場向南北繞流,在台灣西側的中部地區即形成輻合現象。此外,因為中部地區位於中央山脈背風區所形成之低壓現象以及夜間因輻射冷卻所造成之近地表逆溫,皆不利於污染物之傳輸與擴散。

受到太陽輻射之影響,地表會增溫產生動力或熱力湍流之作用,氣流向上發展至最大高度即為混合層高度。混合高度愈高,表示對流愈旺盛,污染物被往上傳送而稀釋的機會愈大。

在秋冬之際,台灣多籠罩在氣候穩定的高壓系統之天氣型態下,綜觀風場以偏東風為主,中部地區則因處於中央山脈背風面而受到高壓沉降之影響下,不利於污染物之擴散,而低風速與低相對濕度的氣象環境也有利於污染物的生成。因此,在一些非臭氧前趨物排放源地區因傳輸高反應性物質而有臭氧高值出現,如竹山、草屯等下風地區。這些高反應性物質除了源自於上風處的台中、彰化都會區的交通、工業活動外,在傳輸路徑上的植物排放也不能忽視,例如在高植被地形上的異戊二烯 (isoprene) 和萜烯 (terpenes) 的自然排放亦為潛在的主要揮發性有機物(VOC)來源。

圖片引用自爭好氣聯盟臉書專頁 https://www.facebook.com/cleanairtaichung/
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海陸風現象以及都市熱島效應亦是造成中部地區空氣品質變差的原因之一,而大里更是中部都會區的熱島中心。近年來,中部地區強熱島以及海陸風現象最為明顯的季節是在秋季,大里的平均熱島強度約為1.38℃,在秋冬平均約達1.7℃以上,甚至某些日子可達3.5℃以上,春天則在1o℃以下。而當大里夜間發生強熱島現象時,在微弱的風速加上混合層頂較低的雙重影響下,限制了空氣污染物的擴散,因此將使得熱島中心的污染物濃度累積上升。

熱島現象容易發生於工商活動發展快速、人為活動頻繁的都會區,都市中的建築物對通風效果的減弱作用,使得都市的污染物不易擴散出去;當熱島效應形成,城市上空就像被扣上一個大玻璃罩,新鮮的空氣進不來,更加使得污染物的濃度累積加重。都市熱島現象也會影響區域環流,所產生的輻合現象會使得氣流加速往都市中心移動,伴隨熱島效應所產生的氣流輻合現象更幫助了將都市周圍地區的空氣污染物質傳輸至熱島中心。整體而言,都會區的小時平均溫度均較郊區高,當太陽升起後,郊區溫度的增幅明顯高於都會區,這可能與都市建築表面所具有的較大熱容量和熱傳導有關;此外,市區密集的高樓與柏油路面也阻礙了熱量的發散,使得夜晚都會的降溫速度較郊區來的慢。

另一方面,熱島效應也會影響混合層高度。當地表受到日出後太陽輻射加溫的影響,熱空氣上升,遂逐漸破壞夜間穩定的逆溫層,而發展出混合層。混合層內具有很強的對流及垂直混合作用,因此有利於污染物垂直擴散;當混合層高度降低時,大氣處於靜力穩定狀態,則不利於近地面層之污染物擴散與稀釋。混合層高度在不同時間、不同地點均有所不同,影響因子如大氣穩定度、風速、氣溫、露點差、輻射、,下墊面條件、人工熱源、熱島效應…等。通常混合層的高度在晴朗的情形下可以發展到 1-1.5 公里,而台灣受到高壓氣團影響時,混合層的高度經常會受到下沈氣流的影響而無法順利地向高空發展,而被限制在400-1000公尺的高度範圍,使得地面污染物無法被有效稀釋而造成高污染事件。

以在接近秋冬時期的大里為例,是夜間熱島強度最強的時候。雖然在白天時,熱島強度受到海風的影響而下降,但當夜間發生強熱島現象時,微弱的陸風對於熱島強度的變化不但沒有影響,反而有加乘的效果。台中都會區的白天為北風系主導之海風以及夜晚為東風系主導之陸風,此海陸風轉換對於熱島強度的變化有一定的影響。另外,當夜間發生強烈的熱島現象時會減弱陸風的強度,微弱的風速將有助於熱島輻合現象的發展,使得鄰近地區所排放的污染物透過傳輸因而累積於台中都會區。

因此,立即可以減少空污方法之一,可能就是讓夜間的城市降溫吧!

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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龍,彩虹與性別——不只中國和歐洲,還有其他好幾種龍?
寒波_96
・2022/03/01 ・3840字 ・閱讀時間約 8 分鐘

語言學家白樂思(Robert Blust)對南島語的研究最為出名,也是文化演化的專家。直到 2022 年以 81 歲去世前,他仍持續發表論文,討論彩虹禁忌等議題。白樂思長期對「龍」有興趣,好奇這種想像動物的起源;而 2019 年發表的論文中,白老意識流走得更遠,探討龍為什麼有雙性。

大家都知道中國龍、歐洲龍,別的地方竟然也有龍?而且多個文化中,同一條龍還兼具兩個性別?來看看白老先生已臻化境的思緒。

電影《馴龍高手》系列中的龍,有明顯的性別之分。圖/BBC

中國、歐洲以外,世界其他的龍

說到龍,我們一般想的是中國龍和歐洲龍,它們彼此間有差異,仍都被視為龍。條列龍的各項特徵,再檢視其他地方的文化,根據白樂思的整理,全世界至少有 7 個地方存在類似龍的想像動物。中國、歐洲以外,還有中東、印度、中美洲、北美洲、澳洲。 

歐洲的 dragon 不是龍,中國的龍不是 dragon,但是無礙皆視之為相似的 dragon/龍。這樣可以接受的話,其他地方的「龍」多數通常被稱為蛇(serpent),它們有許多特徵和中國與歐洲的龍類似。 

例如中美洲的「羽蛇(plumed serpent)」、北美洲的「角蛇(horned serpent)」、澳洲的「彩虹蛇(rainbow serpent)」,都可以視為不同版本的龍。

不同文化各自對龍的描述變化多端,不過各款龍之間也有許多共通特色,其中一項是「一條龍兼具兩性(bisexual)」,白樂思認為值得深究。

北美洲的角蛇(horned serpent)。圖/deviantart

一條龍同時兼具兩個性別?

龍有性別嗎?我們對龍的印象,特別是歐洲(惡)龍,可能比較接近猥瑣大叔。然而,歐洲的煉金術脈絡中,確實會將龍想像為兩性兼具。儘管這項認知相當小眾。 

白樂思還指出,中國古代的道家脈絡,也將龍視為陰陽兩性的合體。例如《莊子》記載:

「孔子曰:『吾乃今於是乎見龍!龍,合而成體,散而成章,乘雲氣而養乎陰陽。予口張而不能嗋,予又何規老聃哉?』」 。

同一條龍兼具兩性的想像,在中國和歐洲皆不普及,但是確實存在。兩地有互相影響的可能性,白樂思卻指出,文化獨立發展的中美洲、澳洲,也就是中美洲馬雅人的伊察姆納(Itzam Na),以及澳洲的彩虹蛇,也觀察到同一條龍又女又男的現象。 

澳洲的彩虹蛇(rainbow serpent)。圖/kullillaart

歸納可知,世界各地普遍存在的「龍/蛇」不見得有性別,不過在中國、歐洲、中美洲、澳洲 4 個獨立文化的特定脈絡下,存在兩性兼具狀態的龍。神秘的是,龍是想像出的動物,為什麼缺乏直接交流的不同人群,想像的龍卻有類似特色呢?

龍與虹

白樂思認為關鍵在於「彩虹」。簡單說:想像的龍,起源自真實的彩虹;而彩虹有互補的兩性,腦補衍伸的龍也跟著具有雙性。 

不同版本的龍/蛇,有一群共通特徵, 例如會飛行、守護泉水或其他水體、在晴雨之際現蹤、色彩豐富、驚嚇年輕女生、在瀑布附近出沒等等。 

白樂思列出 27 項特徵,每款龍跟另一款龍總是會重複好幾項。很多特徵都和彩虹有關,種種跡象令白樂思推論,龍的原型源於彩虹。 

白樂思整理世界各地不同龍/蛇,27 項特徵的有無 (+ 記表示具有此特徵)。包含歐洲 (1)、古代東歐西亞 (2)、印度 (3)、東亞 (4)、中美 (5)、北美 (6),不過沒有包括澳洲的彩虹蛇。圖/參考資料 1

彩虹是自然現象,來自太陽光穿過空氣中水珠,折射後的分光。彩虹幾乎只會在兩個情境出現,晴雨交錯之際、水體附近(牛頓的實驗室……不對!)。 

古人缺乏現代的科學知識,與自然的接觸機會卻遠超過我們。彩虹不會在大太陽或大雨時現蹤,只會在陰晴拉鋸時現形,卻又轉瞬即逝。他們會如何解釋彩虹? 

可能是這樣:

「水(雨) 與火(太陽)爭奪天空的主權,閃電霹靂、雷聲隆隆,那個雲啊~那個霧啊~激烈的鬥爭以後,斑斕的長蛇回到水邊的巢穴,等待下一次出動。」 

假如龍源自彩虹,那麼不意外地,龍幾乎都與天氣掛鉤,還時常出沒於水邊。但是也有例外,像是大家最熟悉的歐洲龍,通常與氣候脫鉤,不過仍時常擔任守護者,以及驚嚇女生的猥瑣大叔。 

白樂思認為各款式的龍,澳洲的彩虹蛇或許最接近原始樣貌,而歐洲龍深受基督教化,有些面貌已經不同。

十分有趣的是,基督教文化中將彩虹與龍徹底拆開,彩虹和美善掛鉤,龍(與蛇)則是負面的醜惡形象。其他文化中,龍有時候是正面形象,如中國龍;許多傳統文化則視彩虹為負面,或又敬又畏。

電影《哈比人:荒谷惡龍》中的惡龍史矛革,呈現歐洲龍的典型形象。圖/pabloolivera

不過中國龍也包括不同版本,像是成為皇帝象徵的龍,和彩虹完全失去聯繫,與基督教歐洲龍類似。

但是中國民間傳統的龍仍與彩虹有關,例如羅錦堂貢獻的口述資料指出:甘肅的蘭州人,傳統認為彩虹是一條水龍,從海洋喝水,噴出雨水。這較為接近澳洲彩虹蛇的概念。 

彩虹有兩道,龍有雙性

為什麼一條龍兼具兩性?白樂思認為是由於龍的模板:彩虹,本來就有光譜上互補的兩道。英文稱為 primary rainbow 和 secondary rainbow,中文叫作「虹」與「霓」。 

人類時常將自然現象性別化,例如古早中國人的描述中,組成一對的「虹」是男生、「霓」是女生。 除此之外,將虹、霓性別化,或是和性別掛鉤的文化,也能在世界各地觀察到,如帛琉、墨西哥、巴拿馬、奈及利亞等地。

彩虹以外,許多語言的不同名詞,都存在不同的性別態(例如法語有陰性、陽性)。太陽、月亮的性別化比較普遍,星星、彩虹則比較少。這方面非常多變,反映出人類文化的豐富。 

白樂思主張,想像的龍,起源於真實的彩虹。而互補的內外兩道彩虹,常被賦予擬生物化的兩性,那麼人們在腦補時,有時候也將性別賦予龍,便是合理的發展。這就是「為什麼同一條龍兼有兩個性別?」的解答。 

龍的超能力,來自人類想像力

白樂思對龍的想法正確嗎?這套思路認真想來,能發現一些漏洞(像是從彩虹兩性,到龍雙性的連結),不過不論是否正確,都很有啓發性。

依照白樂思的觀點,龍和彩虹禁忌(rainbow taboo)類似,都是人類心靈對自然環境的反應,衍生而成的文化。龍又比彩虹禁忌複雜得多。

如果白樂思的腦補意識流有走對方向,我的理解是,彩虹是很基礎的人類共通意識,可以算是各款龍的原型。接著在各種文化中,各地的龍被加上不同元素,如鱷魚、水蛇等等,發展出不同的樣貌。

彩虹沒有直接變成龍,龍是人類想像的產物,龍有多少超能力,都來自人類的想像力。

白樂思 2021 年 8 月 17 日的講話,我們懷念他:

延伸閱讀

參考資料

  1. Blust, R. (2019). Why Dragons Are Bisexual. Anthropos, 114(1), 169-180.
  2. 光象—虹、霓、暈、華

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
172 篇文章 ・ 609 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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淺談室內的 PM 2.5 與熱危害——科技如何揪出 2 大健康隱形殺手?
研之有物│中央研究院_96
・2021/11/24 ・4773字 ・閱讀時間約 9 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文|呂慧穎、簡克志
  • 美術設計|林洵安

PM2.5 和熱危害不只在戶外,也潛藏於住家和社區,影響你我健康。中央研究院環境變遷研究中心研究員龍世俊提出「社區污染源」概念,以新型感測器量化臺灣社區 PM2.5 分布情況;因應氣候變遷的高溫衝擊,她也調查臺灣社區熱危害,積極推廣綜合溫度熱指數(wet bulb globe temperature, WBGT),協助中央氣象局增建熱預警系統指標,成功將 WBGT 導入「樂活氣象」App,使民眾有效預防熱危害。

隱藏在社區的 PM2.5

秋冬之際,新聞常看到臺灣中南部 PM2.5 濃度「紫爆」,更令人擔心的是, PM2.5 無法完全透過鼻腔和一般口罩過濾,它能輕易穿過肺泡和微血管進入血液循環,短期高濃度暴險恐引發氣喘、鼻炎及咳嗽等反應;長期暴露會增加心血管、呼吸道疾病與肺癌風險。

因此,美國環境保護署在 1997 年訂定 PM2.5 空氣品質標準,臺灣在 2012 年增訂相關法規,目前國內 PM2.5 的 24 小時平均值不得超過每立方公尺 35 微克(35 μg/m3)。

PM2.5 是懸浮微粒的一種,粒徑小於 2.5 微米以下,大小只有人類髮絲粗細的 1/28。圖中顯微照片由左至右為:花粉、混和物(各種來源的微粒)、黑碳(含有硫,可能來自汽機車排放)、砂(含有矽等地殼元素)。圖/研之有物

在臺灣訂定 PM2.5 標準前,龍世俊很早就投入本土研究。為了調查居住社區潛藏多少 PM2.5,1999 年她徵求北、中、南志願者,涵蓋住、商、住工混合等不同社區型態,志願者必須連續 24 小時揹著 2 公斤測量儀,忍受抽氣泵浦低頻噪音和振動,每半小時要記錄數據與從事行為。

龍世俊至今回想起來,仍非常感謝這些志願者,因為他們的努力,才能從日常軌跡抽絲剝繭,找出社區的 PM2.5 污染。根據約 70 名志願者的數據,曾經在廚房烹飪、燒香禮佛或接觸二手菸的民眾,PM2.5 的 24 小時平均暴露濃度至少比未從事者高出 20 μg/m3,而廚房烹飪及燒香行為的瞬間暴露濃度可能飆升到 100-200 μg/m3,遠高於目前標準。

PM2.5 的社區污染源常被忽略,龍世俊發現曾在廚房烹飪、燒香禮佛或接觸二手菸的民眾,PM2.5 的 24 小時平均暴露濃度至少比未從事者高出 20 μg/m3。圖/iStock

抓住排放 PM2.5 的尾巴

如何評估 PM2.5 暴露風險?龍世俊說,PM2.5 暴露風險就像是三層蛋糕!境外霧霾加上本土工業區及移動污染源(如汽機車),會產生一個周界環境的污染背景值,這是「第一層蛋糕」;社區餐飲業、交通、宮廟、社區小型工廠、小型運輸業、工地等空污來源是「第二層蛋糕」;最後是個人行為,例如:抽菸習慣、接觸二手菸、烹飪未開抽油煙機等,為「第三層蛋糕」;三層蛋糕累加起來就是實際的暴險濃度。

龍世俊以三層蛋糕來比喻 PM2.5 的暴露風險。圖/研之有物

龍世俊取樣將近 30 個不同類型社區,了解「每層蛋糕」的成因與貢獻,提供環保單位參考。她說:「環保署剛開始一定抓大魚,把工廠等固定污染源管控好;接下來會抓小魚,也就是汽機車等移動污染源,例如抽燃料稅或推廣電動車。」以上都還是第一層蛋糕而已,如果社區污染源未受重視,那麼積少成多,空氣品質改善依然面臨瓶頸。

要降低 PM2.5 暴露風險,可以從個人行為開始,龍世俊說:「燒香時開窗與否, PM2.5 平均暴露濃度就相差 7 倍。」其他如烹調是否開啟抽油煙機、抽油煙機排煙管位置是否妥當等,都直接影響到暴露濃度。

同時龍世俊亦積極行動,讓環保署了解社區污染源有管控必要。環保署因而增訂第三類「逸散污染源」管制方法,雖然法規以營建工地、露天燃燒和農業作業為主,其餘社區污染源施以柔性勸導,但對於臺灣居住健康已是重要一步。

環保署也推動「一爐一香」政策,龍世俊強調:「我們可以精準定量到每多燒一支香,旁邊香客鼻子會吸入多少 PM2.5 」,她希望在尊重傳統習俗前提下,用數據讓民眾了解風險。龍世俊表示,很多宗教團體並不反對減量措施,因為香客既可表達虔誠,也可照顧健康,甚至主動邀請她去演講,龍世俊在 PM2.5 風險溝通上可說是非常成功。

三種監測儀讓 PM2.5 無所遁形

有感過去 PM2.5 測量儀的笨重不便,2017 年龍世俊與團隊開始導入名為「AS-LUNG」的新型機,因應不同需求,機型有 AS-LUNG-I(室內機)、AS-LUNG-O(室外機)和 AS-LUNG-P (隨身機)三種,這些機器不僅幫助本土研究,部分機型還出借給亞洲其他國家做空污研究。

圖片為 AS-LUNG-P(隨身機),機器平面大小約一個口罩,可輕易配戴在身上,最底部顯示 PM2.5 和二氧化碳的精準量測數據。圖/研之有物

「過去測量儀是將 24 小時的收集成果全部累積在一張濾紙之上。而這部隨身機(AS-LUNG-P)重量僅有 500 公克,每 15 秒就可以產生一組測量數據,可同步無線傳輸並記錄於記憶卡中」。現階段的研究則是請志願者隨身配戴 7 天,並同時配合架設室內機(AS-LUNG-I)、室外機(AS-LUNG-O)。隨身機(AS-LUNG-P)不僅大幅降低對於志願者的干擾,也增加研究信度。同時,志願者也會配戴小型健康感測器測量心跳及心跳變異度共 48 小時,以分析 PM2.5 對健康影響。

此外,研究地點的每個社區會設置 10-12 個點位的室外機(AS-LUNG-O),其中一組架設在沒有明顯污染源的地方量測背景值。其他組則設置於小工廠、宮廟、餐飲店、十字路口、公車候車處等位置,盡量去模擬一般社區生活中的實際環境。

龍世俊與團隊共同研發的室內機 AS-LUNG-I (左)與室外機 AS-LUNG-O(右)。圖/研之有物

AS-LUNG 系列感測器與中研院資訊科學研究所陳伶志研究員開發的感測器「空氣盒子」有所不同。 AS-LUNG 系列成本高,數據有精準校正,適合專業研究用途;空氣盒子造價較便宜,無法測出精準的絕對值,但對於觀測污染物質的「變化趨勢」已綽綽有餘,因此更適合推廣給公民一起參與科學。

熱危害與綜合溫度熱指數

生活中另一健康隱形殺手是「熱危害」。在氣候變遷引發的高溫衝擊下,容易有中暑或熱衰竭等症狀,老人與病患首當其衝。龍世俊過去和中研院人文社會科學研究中心的兩位研究員杜素豪及廖培珊合作,執行「熱浪衝擊下的社會脆弱度與調適力」長期計畫,面訪時發現有些老人為了省電不開冷氣,忍受著攝氏 30 度以上的高溫。

為了更準確評估民眾居住環境與生理健康,龍世俊與團隊將綜合溫度熱指數(WBGT)應用在熱危害觀測。WBGT 起源於二戰末期,由溫度、濕度、風速、太陽輻射等 4 項參數所組成,不同於氣象預報常見的氣溫或體感溫度(apparent temperature),WBGT 除了考慮太陽輻射,更能同時評估氣候環境與人體生理。龍世俊說,美國海軍陸戰隊為了減少夏季訓練的中暑個案,分別用溫度、體感溫度與 WBGT 作為排操參考,前兩者效果不彰,只有採用 WBGT 才讓中暑狀況獲得顯著改善。

以前臺灣還沒有 WBGT 指標,直到 2007 年連續四位老農因熱傷害倒伏田間後,氣象局尋求專家協助,龍世俊便建議採用 WBGT 作為熱危害指標。為了讓氣象局順利導入 WBGT,龍世俊除了測量 WBGT,也同步以熱力學理論換算確保數值準確;後續又至少花了一年時間,以氣象局預報模式運算並比對隔日實際數據,每小時平均數值呈現高度正相關。

即便如此,氣象局仍擔心不同指標會讓民眾混淆。龍世俊不遺餘力,又將溫度、體感溫度、WBGT 三項指數,與健保資料庫的熱相關疾病(如中暑)急診與門診人數、非意外死亡人數進行比對分析,結果又是 WBGT 相關性最高,這才讓氣象局正式將 WBGT 加入預報系統。

這次與氣象局的合作,也開啟了新的機會。

樂活氣象 App 協防熱危害

透過氣象局的轉介,龍世俊與國民健康署分享熱危害的研究成果,因此促成國健署與氣象局共邀她組成「健康氣象 e 起來」計畫團隊,報名 2020 總統盃黑客松大賽。由她提供科學數據做為後臺支援,氣象局則在「樂活氣象 App 」中的「健康氣象」項目裡加入熱危害預警,並於 2021 年 5 月正式上線。

「健康氣象」不但可以做到鄉鎮預報,讓達到預警等級地區之民眾、易受熱危害的族群多加注意,國健署也發揮強項,在平臺中提供熱危害衛教的各項因應措施。透過 App 還能直接搜尋鄰近的急救醫療院所。

熱危害預警共分為四級,乃是與中研院統計所的黃景祥特聘研究員合作,根據健保資料庫熱危害疾病相關就診人數來擬訂閾限值。整個計畫團隊是跨領域合作的最佳展現,促成綜合溫度熱指數作為預防國人熱危害的第一防線,最後也獲得黑客松卓越團隊前五名的佳績。未來熱危害預報更有機會結合醫療院所服務,主動提醒有相關心肺血管慢性病或敏感族群多加注意。

「臺灣的綜合溫度熱指數趨勢有一特別之處,經常是上午 10-12 時之間最高,這時許多學生都在上體育課。而我們認為『最熱』的下午時段,卻常因為熱對流旺盛,雲層開始形成或下起午後雷陣雨,使得 WBGT 降低。」龍世俊的研究提供了充分證據,協助建立熱預警系統,降低了氣候變遷下酷熱帶來的健康風險。未來龍世俊更希望可以擴展建立對「冷」及其他相關疾病的預警。

健康氣象是內建在「樂活氣象」App 中的子功能,使用 WBGT 指數來評估熱傷害。圖片是今年 2021 年 9月 29 日臺北南港區的 App 截圖。顯示臺北在 9 月底的白天,仍可能發出「危險級」的熱預警。圖/龍世俊

重視都市的「散熱」

2021 年 8 月聯合國 IPCC 全球氣候評估報告發佈,揭示 2011-2020 地表平均已升溫 1.1 度,若不採取任何行動,2030 年代中期便會來到 1.5 度閾限值。都市熱島效應則更加劇區域性升溫現象,但政府應如何透過都市規劃讓都市熱島效應有效降低?

龍世俊團隊分析都市空間結構,綠地連結性高、破碎性低時,能更有效降低都會區氣溫,同時減少心血管疾病的死亡率。她希望各區域、都市規劃委員會,能夠針對都市風廊的擘劃、都市綠地結構的整合,做出更具體的實務建議與規範;而綠建築則應真正落實以運營所需能源最少的方式進行設計;所謂海綿城市不只是增加透水鋪面的「表層」功夫,要能做到整體水資源的有效涵養、幫助都市降溫。

關於人類社會對於全球氣候變遷的調適,有太多課題尚待解決。與龍世俊的訪談之中,能深刻體會到唯有專注於自身研究、重視每個溝通,並把握跨領域合作契機,才能一步步建立起社會整體的韌性。

龍世俊在環境健康領域持續活躍,PM2.5 社區污染源與 WBGT 已成為評估空污與熱傷害風險的重要概念,未來龍世俊希望建立對「冷」及其他相關疾病的預警指標。圖/研之有物

延伸閱讀

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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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我來到一個島,它叫做都市熱島——《都市的夏天為什麼愈來愈熱?》
商周出版_96
・2021/07/11 ・1801字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 作者 / 林子平

比氣候變遷更早被發現的「都市熱島」

「都市熱島」這種市區氣溫比郊區高的現象,可不是最近才被注意到的,它被發現的時間甚至比我們耳熟能詳的「氣候變遷」、「全球暖化」都還要早!在距今 200 年前的 1818 年,英國的盧克.霍華德就已指出都市空氣溫度高於郊區的現象,他發現倫敦市中心在夜間的氣溫,比郊區足足高了約 2.1℃,當時大家對這個現象及造成的原因都很好奇,霍華德則是把這個現象主要歸因於倫敦市區嚴重的煙霧(smog)——這是個結合了煙(smoke)和霧(fog)兩個字所產生的新字。

煙霧瀰漫的倫敦市區。圖/Pexels

霍華德是個傳奇的人物,他的本職其實是位製藥學家,氣象雖只是他業餘的興趣,但他被公認是都市氣候研究的先驅。而他在氣象領域中最廣為人知的貢獻,是將雲分類並命名的第一人,這個分類系統一直沿用至今。很多人稱他為雲之教父,德國文學家哥德甚至還寫了一首詩,讚揚他為捉摸不定的雲起了各種名字呢!

從霍華德第一次發現都市熱島現象迄今,200 年來世界各地有許多學者針對不同都市的熱島現象、成因、對策進行探索。尤其近年來熱島現象在氣候變遷、全球暖化的影響下,惡化的速度更是急劇加速,建立大眾對都市熱島議題的認識和思考,已是刻不容緩的任務。

都市熱島急劇惡化程度高於氣候變遷

聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在歷次的評估報告中指出,人類活動為影響氣候變遷的主要成因,2016 年聯合國成員國也簽署了《巴黎氣候協定》,協定的其中一個目標是要將地球的上升溫度控制在 2℃ 以內,並致力於限制到 1.5℃ 以內。在一些網路上的影片中,我們可以看到北極的冰山因為暖化問題正逐漸融解,北極熊必須要長途跋涉,游更長的距離去尋找食物。看著瘦弱不堪的北極熊,愈來愈多人願意改變對於環境及資源的使用方式,也改變自己的生活模式,來減少二氧化碳的排放。

但其實早在 200 年前倫敦市區的氣溫就比郊區高了 2℃ 以上,2008 年一個倫敦研究更指出,市區及郊區的溫差已經到了令人難以置信的 8.6℃,遠高於《巴黎氣候協定》對世紀末溫度控制的目標。當我們試圖做出努力,減少全球溫度升高,解救北極熊的同時,是否曾經想過,享受著現代都市生活種種好處的自己,其實也正付出相對的代價,承受著前所未有的高溫化衝擊。

北極熊與我們,都正承受著高溫化的代價。圖/商周出版

一座飄忽不定但影響甚巨的「島」

你可能會好奇,為什麼要用「島」這個字來描述都市高溫的現象呢?這是因為都市的氣溫有高低起伏的變化,若畫出等溫度線圖,可以發現它看來很像島嶼的等高線圖。在這個虛擬的島上,高溫區像是島上的山峰,而且往往不只一座;而低溫區則如島上的平原,也可能是兩個山峰之間的山谷。都市在同一時間下最高溫區及最低溫區的氣溫差異,即是「都市熱島強度」。

如島嶼等高線一般的都市等溫線圖。圖/商周出版

隨時變化且不易定義的都市熱島強度

都市熱島強度可以用來描述熱島的嚴重性,例如上一節提到倫敦市區及市郊的溫差在 1818 年是 2.1℃,到了 2008 年溫差則達到 8.6℃,我們可以說倫敦的都市熱島強度在這 200 年間劇烈地升高了,代表這個都市高溫化的問題愈來愈嚴重。

都市熱島強度的定義看來很單純,就是把都市中的最高溫及最低溫相減,但實際上,這可比計算一個都市的海拔高差複雜多了!首先是都市中最高溫及最低溫的地點及數值,並不像山川、平原地形一樣,位於固定位置,有固定的高度,它會隨著不同年度、季節、時段一直在改變。以台南為例,白天最高溫常出現在東南側的內陸區,而夜間最高溫卻是位於西北側的沿海區。另外,都市最高溫區很容易指認,通常是在車站、市中心,或發展密集的區域,但低溫位置卻很難定義。低溫區應該選擇在都市開發密度高低變化的邊界處,且海拔高度應與高溫區接近較為合理,例如台北市的低溫區若選擇海拔高、氣溫低的陽明山,那就不夠客觀。

──本文摘自《都市的夏天為什麼愈來愈熱?》,2021 年 6 月,商周出版
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