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全球環境變遷
大綱
前言
人類環境現況
地球環境危機
溫室效應
臭氧層問題
酸雨
氣候變遷
人類環境的未來
結語
前言
現代科技文明帶給人類生活素質的提升醫藥電腦光纖通訊乃是三個大的成就然而人類仍然煩惱不斷戰爭社會不安飢荒水源短缺動植物滅絕土壤沖蝕熱帶雨林的破壞酸雨對生態系的威脅空氣污染影響全球氣候毒性物質氾濫等依然是人類永無休止的夢魘構成了全球環境變遷的危機
人類環境現況
小寶貝歡迎你來到這高科技的數位化的基因改造過
臭氧層破洞的毒性物質充斥的擁擠不堪的世界
人類環境現況
世界人口成長趨勢美洲被發現時地球二億五千萬人聯合國人口基金組織推估2050年世界人口總數九十一億人
http wwwcensusgovipcwwwworldpophtml (2003)
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
大綱
前言
人類環境現況
地球環境危機
溫室效應
臭氧層問題
酸雨
氣候變遷
人類環境的未來
結語
前言
現代科技文明帶給人類生活素質的提升醫藥電腦光纖通訊乃是三個大的成就然而人類仍然煩惱不斷戰爭社會不安飢荒水源短缺動植物滅絕土壤沖蝕熱帶雨林的破壞酸雨對生態系的威脅空氣污染影響全球氣候毒性物質氾濫等依然是人類永無休止的夢魘構成了全球環境變遷的危機
人類環境現況
小寶貝歡迎你來到這高科技的數位化的基因改造過
臭氧層破洞的毒性物質充斥的擁擠不堪的世界
人類環境現況
世界人口成長趨勢美洲被發現時地球二億五千萬人聯合國人口基金組織推估2050年世界人口總數九十一億人
http wwwcensusgovipcwwwworldpophtml (2003)
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
前言
現代科技文明帶給人類生活素質的提升醫藥電腦光纖通訊乃是三個大的成就然而人類仍然煩惱不斷戰爭社會不安飢荒水源短缺動植物滅絕土壤沖蝕熱帶雨林的破壞酸雨對生態系的威脅空氣污染影響全球氣候毒性物質氾濫等依然是人類永無休止的夢魘構成了全球環境變遷的危機
人類環境現況
小寶貝歡迎你來到這高科技的數位化的基因改造過
臭氧層破洞的毒性物質充斥的擁擠不堪的世界
人類環境現況
世界人口成長趨勢美洲被發現時地球二億五千萬人聯合國人口基金組織推估2050年世界人口總數九十一億人
http wwwcensusgovipcwwwworldpophtml (2003)
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
人類環境現況
小寶貝歡迎你來到這高科技的數位化的基因改造過
臭氧層破洞的毒性物質充斥的擁擠不堪的世界
人類環境現況
世界人口成長趨勢美洲被發現時地球二億五千萬人聯合國人口基金組織推估2050年世界人口總數九十一億人
http wwwcensusgovipcwwwworldpophtml (2003)
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
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京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
人類環境現況
世界人口成長趨勢美洲被發現時地球二億五千萬人聯合國人口基金組織推估2050年世界人口總數九十一億人
http wwwcensusgovipcwwwworldpophtml (2003)
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
人類環境現況
地球人口總數的凈改變因素
出生人口數-死亡人口數
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2003世界人口密度分佈圖
圖片來源httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2004世界人口出生率
圖片來源 httpxahleeorgPeriodic_dosage_dir20030911_populoushtml
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各式各樣的種族
httpbp2bloggercom_fpV4Z-97O7cRh9VJ3jqq0IAAAAAAAAAHovbIBdMFGcqQs1600-hworld_people+copygif
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
能源使用問題
地球的能源主要來自太陽地球上的生物接受了太陽能之後將其轉變為其它生物所能利用的能量型式
熱力學第一定律能量在轉變的過程中不會無故消失也不會無中生有
生物需要各種能源來維持生命就算是靜止不動一樣也會消耗能源包含我們的呼吸消化走動都需要能源才能進行
站著不動也會消耗100瓦的熱量
睡覺時消耗65瓦的熱量 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
科技與地球資源
科技讓我們可以享受得更多
但資源的再生來源(太陽)並沒有增加
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
科技與地球資源
現代的科技可挖掘出更多的資源
同時也造成許多的滲漏與浪費
更產生許多污染
Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
能源使用問題
人類生活雖然非常依賴能源但是對於能源的消耗往往不是很在意甚至可以說幾乎忘了它的存在水龍頭一開就有水電燈開關一按就大放光明或許只有付帳單的人才會感受到方便的能源都是昂貴的代價所帶來的享受
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
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京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
能源使用問題
目前全世界對於能源的消耗量每年以2 sim
3的比率持續增加已普遍處於資源短缺的狀態
以美國為例人口占全世界總人口的4但消耗能源的比率卻高達全世界的26美國本土所蘊藏的能源卻只占全球總能源的2光它的原油進口量就占了全國總能源的57由此可見美國這種文明國家對於能源的消耗與浪費以及對能源的需求有多麼大
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
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開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
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國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
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議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
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未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
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密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
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人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
台灣能源問題
台灣目前的原油進口量大約是每天八十萬桶左右從單位國土面積的能源消耗量來看台灣的原油消耗密度可以說是世界第一平均每平方公里一天要燒掉72公噸的原油比美國高出十倍是日本的兩倍
黃秉鈞科學發展2005年2月386期
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
台灣能源現況
經濟部能源局httpwwwmoeaboegovtwePublicationenergy20situationmainch_16html
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
替代能源
無碳能源
風力水力太陽能潮汐地熱
生質能源
生質柴油生質酒精
無碳原子的參與
利用廢棄物生產乾淨能源
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
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京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
物質的使用
我們日常生活中所接觸到看到的東西皆是地球的物質資源
物質資源是可循環的可以再利用的例如一顆樹木死了若我們將其燒掉所產生的二氧化碳可再被植物所利用當樹木長大又可被自然利用如此完成一個循環
飲料的鋁罐若能回收而不任意丟棄不是可以減少鋁的年消耗量
所丟棄的紙張能回收製成再生紙加以利用一年可以少砍伐多少棵樹木
資源回收的觀念
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
資源回收與減廢之新觀念
減廢觀念Minimization之4R
廢棄物處理的優先順序應為
減量(Reduce Reduction)
重複使用( Reuse Reuse)
物質循環利用( Recycle Recycling)
能源回收(Recover Recovery)
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
1減量Reduction
抑制廢棄物之產生
製造產品時保持最小量之廢棄物甚至將廢棄物當原料製造出副產品防止資源之浪費減少污染
生產販賣及消費過程避免過度包裝
不製造不消費拋棄式產品
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2重複使用Reuse
如酒瓶舊衣物等回收清洗後再使用
藉民眾活動交換中古品如跳蚤市場二手商店二手服飾店等
2001年德國西門子二手市場營業額達一億歐元
回收儀器是否值得維修要看情況整件不能用部件是否可用大多是軟體問題軟體升級就行
再生醫療儀器是原價的13卻可為更多病人服務
洗衣機回收後就不能再用因為已經老化但電腦回收後更換軟體可供學校用
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
Reuse
風行日本的Recycle Shop中古品再生店 210家連鎖的「生活創庫」150家連鎖的Hard Off專賣家電Off
House專賣時裝500家連鎖Book Off及「玩具病院」
消費者報導20023 httpwwwhardoffcojp
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
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聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
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京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
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開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
3再生資源循環回收Recycling
(1)再生資源回收(物質循環利用)是將廢棄物轉換為可利用之同種物質如紙漿鋁錠鋼胚等
(2)垃圾中的廢包裝容器若全部回收再生垃圾將大幅減量不但延長掩埋場的使用年限更增加焚化爐焚化空間提高處理能力
(3)再生資源回收經再生處理後的再生原料可成為二次三次四次hellip資源延長生命週期不同於能源回收Recovery僅為一次資源
(4)再生資源回收Recycling應優先於能源回收Energy Recovery
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
以回收物質為原料
取代原生原料之利益
減量 紙類 玻璃 鐵 鋁
節省能源 23-74 4-32 47-74 90-97
空氣污染減量 74 20 85 95
水污染減量 35 --- 76 97
礦業廢棄物減量 --- 80 97 ---
節省水用量 58 50 40 ---
不能單以回收成本效益計算而應考慮環境污染衝擊及社會成本的邊際效益評估
資料來源行政院研考會廢棄物資源回收制度改進之研究
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
4能源回收Energy Recovery
(1) 物質循環回收Recycle有困難回收後不易處理或再生價值過低且具有高熱值者為適合能源回收對象
(2)再生資源未能回收Recycle而進入焚化爐處理者均可稱能源回收
能源回收須經焚化再發電或產生其他型式之能量(如蒸汽)
能量經多次轉換效率損失除非物質回收反而投入更多能源與人力物力才以能源回收
(3)能源回收包括焚化熱分解衍生燃料(RDF)
等
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
物質循環再利用Recycle
回收(recovery)分物質回收(material
recovery = recycle)與能源回收(energy
recovery)以物質回收優先
Recycle的經濟誘因incentives
1 市場價值高的物質回收成本較重新購買或開採之成本為低如金銅鉛等
2 市場價值低但處理成本高的物質回收成本比處理成本低如塑膠紙等
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
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開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
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國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
地球環境危機
當前國際面臨的主要環保問題
臭氧層破壞ozone depletion
溫室效應greenhouse effect氣候變遷climate change
酸雨酸煙霧acidic deposition
野生動植物瀕臨滅絕loss of endangered speciesBio-diversity
熱帶雨林的濫伐森林消失deforestation
土壤沙漠化表層土流失desertification loss of topsoil
海洋與海岸區污染sea and seashore pollution
水資源枯竭depletion of water resources
有害廢棄物越境擴散transboundary of hazardous wastes
開發中國家之環境污染問題等pollutions in underdevelopment and developing countries
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
地球環境危機
1998年聯合國環境規劃署UNEP「Protecting Our Planet － Securing Our Future」將全球環境問題分為
Global commons牽涉地球整體環境系統如大氣環境海洋地表氣候變遷臭氧層破壞等解決global commons議題需藉由國與國共同合作才能解決
Worldwide importance區域性問題進而影響生物生存條件者如生物多樣性的消失沙漠化及土壤貧瘠水資源枯竭森林等解決worldwide importance需藉由區域間彼此合作才能達成
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
環境議題的關聯
將各環境議題做一關聯分析可發現氣候變遷與各環境議題間互動最為密切
臭氧層破壞
氣候變遷 生物多樣性消失
沙漠化土壤貧瘠 水資源枯竭 森林砍伐
較大影響
輕微影響
一般影響
溫室效應
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應
httpwwwyoutubecomwatchv=kL18ntN0QxQ
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
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2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體增加之影響及對策探討
呂處長鴻光
空氣品質保護及噪音管制處
行政院環境保護署
九十三年三月三十一日
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
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最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
內容大綱
溫室氣體排放現況
溫室效應之影響
聯合國氣候變化綱要公約
京都議定書
各國因應溫室氣體增加之作法
我國因應溫室氣體增加之策略
未來推動方向
結語
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況 地球的能源絕大部分來自太陽太陽以短波輻射的方式將能量傳至地
球地球表面吸收熱能後以長波輻射方式將能量傳回外太空以維
持地球溫度平衡 但在大氣層中溫室氣體能吸收長波能量（不會吸收
短波輻射能量）使地球的溫度保持在生物容易生存的條件這種效
應稱為溫室效應
目前地球溫度提高的原因很可能是大氣層中溫室氣體不斷增加以
致於破壞地球溫室效應原有狀態所導致
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況（續）
大氣中吸收長波輻射能量及產生溫室效應的氣體稱為溫室氣體
大氣中重要的溫室氣體種類包括二氧化碳 ( CO2)氧化亞氮
( N2O )甲烷( CH4)氫氟氯碳化物類( CFCs HFCs HCFCs )全氟
碳化物( PFCs )及六氟化硫( SF6)等其來源如下
人類活動
產出氣體
石油煤等化石燃料使用
二氧化碳
農業活動及肥料使用
甲烷氧化亞氮
工業製成品（如冷媒）
氟氯碳化物
煉鋁及半導體業清洗用
全氟化物
電容器及大氣擴散研究之追蹤氣體
六氟化硫
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
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未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
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密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
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人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
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京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
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各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況（續） 根據研究2000年代全球大約每年排放二氧化碳23910百萬噸二氧化
碳當量（以下簡稱百萬噸）排放至大氣中甲烷排放量約為5951百萬
噸氧化亞氮排放量約為3406百萬噸PFCs排放量為975百萬噸
SF6約為488百萬噸HFCs約為228百萬噸
註上圖係以二氧化碳當量計算非二氧化碳氣體均已乘上其溫暖化潛勢（GWP）
CO2排放量
7107
N2O排放量
1013
PFCs排放量
029
CH4排放量
1769
SF6排放量
014
HFCs排放量
068
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況（續）
其它 187
泰國 063
馬來西亞 045
印尼 115
印度 400
新加坡 018
台灣 092
中國 130
國際航運 35
非洲 29
OECD 531
中東
420
前蘇聯
95
歐洲非 OECD 國家
10
拉丁美洲
360
其它
92
註主要國家占比美國2392俄羅斯638日本496英國231 韓國186
我國2000年化石能源燃燒所排放之二氧化碳排放量位居全球第22位（約佔全球總量之092）未來面對被要求減量機會高
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
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國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況（續）
千公噸二氧化碳當量
CO2
CH4
N2O
HFCs
PFCs
SF6
～ ～ 150000
200000
250000
0
10000
20000
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
～ ～ ～ ～
(年)
一我國二氧化碳排放量遠高於其他溫室氣體1990~2000年持續上升主要需採取管制的溫室氣體
二除PFCs（可能將成為世界第一大排放國）與SF6有上升趨勢外其餘溫室氣體（CH4N2OHFCs）均已逐年減少
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
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推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室氣體排放現況（續）
CH4排放量
1661
N2O排放量
362
HFCs排放量
516
PFCs排放量
039
SF6排放量
003
CO2排放量
7418
我國2002年溫室氣體排放結構總量為352808百萬噸二氧化碳當量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響
人類燃燒大量化石燃料（如煤石油天然
氣）和過度開發土地（特別是砍伐森林）造
成大量的碳淨排放至大氣中
自從工業革命以來大氣中二氧化碳濃度已增加
30從1750年（工業革命開始前）至2000年
全部溫室氣體所造成的輻射效應（ Radiative
Forcing 即可使大氣溫度上升之能力）增值估計約
為 243Wm2 其中 146Wm2 來自二氧化碳
048Wm2來自甲烷034Wm2來自氟氯碳化物
015Wm2來自氧化亞氮
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
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氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
二氧化碳
甲烷
氧化亞氮
大氣濃度
輻射效應（W
atts p
er squ
are m
eter
） 大氣中各種溫室氣體濃度不斷上升
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響（續） 溫室氣體濃度的增加將加劇溫室效應造成大氣溫度上升20世紀大
氣溫度已上升攝氏05度
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC） 2001年評估報告至2100
年氣溫可能再上升14至58度這種快速升溫情況係過去1000年不曾
發現而這項結果將導致海平面將上升9至88公分
屆時全球氣候與生態環境將產生下列變化
兩極冰山融化海平面上升淹沒陸地
全球氣候變遷暴雨或乾旱
土地沙漠化生態環境改變
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
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聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
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聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
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京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
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京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
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開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
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國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
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議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
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未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
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密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
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人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
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京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
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各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
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我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
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未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1979)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10071
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=10072
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
Monthly Sea Ice Concentrations (White Sept 1998)
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South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
South Pole Sea Ice (199011 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12234
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
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最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
South Pole Sea Ice (19991231 )
httpvisibleearthnasagovview_recphpid=12235
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響（續）
Source IPCC Climate Change 2001 The Scientific Basis 2001
（以1960-1990年溫度為基準）
過去一百四十年間大氣溫度變化
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響（續）
根據氣候變化政府間專家委員會（IPCC）評估報告指出氣候變遷引
起之災害所造成經濟損失正呈現一快速成長趨勢
從1950年代每年損失約40億美元大幅提昇至1990年代每年400億美元
成長幅度約為103倍在此期間保險業之衝擊亦從1950年代的輕微
且不顯著攀升到1990年代的每年約92億美元
初步估計在1985年至1999年之間由於氣候異常所造成之經濟與保險
損失已經達到7070億美元
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
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最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
溫室效應之影響（續）
因氣候相關災害全球經濟與保險損失呈上升趨勢（1950-1999年）
十億美元（以二年幣值為基準）
經濟損失
保險損失
經濟損失趨勢
保險損失趨勢
Source IPCC Climate Change 2001 Impacts Adaptation and Vulnerability 2001
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
聯合國氣候變化綱要公約
1980年代科學界提出溫室氣體可能造成全球性暖化以及氣候變
化的可能性使得這項議題逐漸受到重視
1992年5月於紐約聯合國總部正式通過聯合國氣候變化綱要公約
（ United Nations Framework Convention on Climate Change
UNFCCC）
1992年6月於巴西里約熱內盧召開地球高峰會期間公約開放供各
國簽署共有154個國家簽署1994年3月21日公約正式生效
締約國會議（Conference of Parties COP）為公約最高權力機構
聯合國氣候變化綱要公約係少數嚴重影響人類及環境的國際環保
公約之一
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
聯合國氣候變化綱要公約（續） 公約目標
主要係防止氣候系統受到人為干擾同時使生態系統能夠自然地
適應氣候變化確保糧食生產免受威脅
公約原則
公約31條成員承擔共同但程度不同的責任
公約32條應考慮特別需求或面臨特殊狀況成員之負擔與能力
公約33條以「成本有效」(cost effectiveness)「最低成本」(the
lowest cost)防制氣候變遷
公約34及35條成員有權促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
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開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
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國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
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未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
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密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
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人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
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政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
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各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
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各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
聯合國氣候變化綱要公約（續）
1996
1995
1997
COP1 柏林授權 在公元2000年以後以議定書或另一項法律方式來強化「附件一成員」的減量承諾並成立柏林授權特設小組
COP2 日內瓦宣言 接受IPCC第二次評估針對氣候變遷造成環境衝擊之科學證據並要求制訂具有法律效力的議定書規範各國溫室氣體減量責任
COP3 京都會議 要求38個工業國與歐洲聯盟承諾在2008年至2012年間將溫室氣體排放量降至1990年水準至少再減少5
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
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氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
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最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
京都議定書
管制六種溫室氣體其中CO2CH4N2O管制基準年為1990年
而HFCsPFCs與SF6管制基準年為1995年
制定跨國減量之京都機制共同減量(JI)清潔發展機制(CDM)及
排放交易(ET)
1990年以後人為活動之植樹造林可作為溫室氣體減量措施
採差異減量目標以1990年排放水準為基準增減幅度如附
澳洲 增加 8
冰島 增加 10
挪威 增加 1
紐西蘭俄羅斯烏克蘭 增加 0
克羅埃西亞 削減 5
日本加拿大匈牙利波蘭 削減 6
美國 削減 7
歐盟(15國)及東歐(保加利亞捷克羅馬尼亞等國) 削減 8
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
京都議定書（續）
京都機制
議定書除了具體規範已開發國家的減量責任外其決議
亦允許國家間透過彈性機制來達成共同減量之目的
共同減量(JI)允許公約附件一國家間共同成立減量計
畫來達成減量目的
清潔發展機制允許公約附件一國家與非附件一國家的
政府或民間部門共同成立減量計畫來達成減量目的
附件一國家可以獲得減量成效非附件一國家可以獲的
資金與技術來促進國家之永續發展
排放交易允許議定書附件B國家之間透過交易的方
式來達成減量之目的
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
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2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
開發中國家
（非附件一國家）
住商減量
交通減量 工業減量
植樹造林
京都議定書減量規範之工業化國家（附件一國家）
工業化國家 經濟轉型國家
排放交易（ET）
共同減量（JI）
溫室氣體減量專案計畫
清潔發展機制（CDM）
京都機制-共同減量（JI）清潔發展機制（CDM）及排放交易（ET）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
國際碳市場發展趨勢
雖然京都議定書尚待俄羅斯批准即可生效但其訂定三種
京都機制已形成國際碳市場(carbon market)可視為溫室氣
體 排 放 減 量 (emission reduction) 多 樣 性 交 易 (diverse
transaction)之總集合其市場交易規模估計為35至5億美元
其中1996年至2002年國際碳市場之總交易量達157 MtCO2
當量然而2002年即約佔了全部的13顯示碳市場正蓬勃
成長
依據溫室氣體交易之仲介商評估碳的價格在2008年之前
可能位於US$3-5t CO2當量而在京都議定書第一承諾期時
(2008-2012年) 可能上漲到US$ 5-11t CO2當量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
議定書生效條件
至少55個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量至少55
上述兩條件達到後第90天起議定
書生效
目前批准情形
120個公約締約國批准
CO2合計量占附件一國家1990年
總量442
俄羅斯(佔174)的批准是公約生
效之關鍵
(截至20031126為止)
120
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
未來可能減量情景
京都議定書模式（Kyoto style）
京都議定書之模式主要是訂定在未來某一期程內將該國溫室氣
體排放量降至過去年份之排放水準（如2008-2012年降至1990
年水準）
由於京都議定書模式目標明確可明確獲得溫室氣體減量且
該成效可較易驗證並可確保環境效益
但是固定的目標具有經濟不確定性對開發中國家而言其經
濟成長將受限制很難吸引開發中國家加入
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
密集度目標模式（intensity target）
使用排放密集度目標之方式較不會影響開發中國家之經濟發展
密集度目標可由以下方程式表達
GHG intensity= GHG emissionsGDP
目前已有兩國建議使用排放密集度做為其未來減量策略阿根
廷的自願性減量承諾及美國的溫室氣體密集度目標
密集度目標較適合用於開發中國家因為其密集度大部分仍然
偏高而降低其密集度可達到實質的排放減量效果當密集度
目標使用於已開發國家其目標可能類似於基準排放情景
（Business as Usual BAU）無法達成實質的減量
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
人均排放量（contraction and convergence）-固定濃度目標模式
此一概念係於1995年由Global Commons Institute研擬主要包
含兩個步驟在第一步驟擬定未來每年全球排放量之路徑
以達成長期穩定溫室氣體濃度之目標（設於450 ppm）在第
二步驟每年的全球排放量之限制則分配於各國以促使各國
的人均排放量於2030年時收斂而在全球限制之架構下可進行
排放交易
此模式可達成長期的環境目標並確保人均排放量之公平性
雖然可鼓勵全球性的參與但是無法考量各國結構之不同及承
擔減量成本之能力
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
部門別減量模式（Triptych approach）
此模式由部門別評估（由下而上）以組成國家層次之目標可
用於分配一群國家之排放量原本用於評估歐盟各國減量責任
之分配
此模式就各國排放分成三部分電力工業及國內部門（包
括住商運輸輕工業及農業）以各部門為基礎而設定排
放目標再合計成國家整體目標
這三種部門之選擇則基於各國情況之差別而與排放量及減量
潛力有關包括生活水準發電燃料比例經濟架構及工業之
競爭力等差別
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
政策與措施管制模式（policies and measures）
相對於前述設定各國量化目標此方式則要求各國可採取達成
減量效果之相關政策與措施不必設定固定減量目標
政策與措施可包括設定技術及效率標準（如家電用品之效率
建築物材料再生能源使用等）課徵特別稅賦（全球性溫室
氣體稅）避免補貼（能源生產或消費）排放交易（實施國
內排放交易制度並與國際制度連接）鼓勵技術研發與增加誘
因（鼓勵投資溫室氣體減量技術之研發與配置）
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
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氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
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最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
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太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
京都議定書之可能影響
國際間主要溫室氣體為二氧化碳且大多來自人為能源使用
（如燃燒使用煤油天然氣等仍為現今全球最主要的
能源供給來源 ）造成減量之困難
京都議定書之制訂限制二氧化碳排放將直接衝擊各國能源
配比與產業結構影響各國經濟發展甚至損及國際競爭力
京都會議後可以很清楚地發現國際態勢已由過去的東西意
識形態對抗轉變成南北對立已開發國家與開發中國家之
競爭甚至可稱為富有國家與貧窮國家之戰爭
京都議定書（續）
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各國因應溫室氣體增加之作法 附件一國家之作法
有半數附件一國家於2000年溫室氣體排放量低於1990年的水準
個別國家間排放量變化差別大從下降66到增加36
註我國1990年能源部門之二氧化碳排放量為113百萬公噸至2000年已成長為218百萬噸增加幅度約為93
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家採取政策類別項目所佔比率顯示以財政法規及政策
程序與延伸(策略規劃諮詢與制度建立)為主
措 施
國 家財政 交易許可 法規措施
自願性協
商
研究發展
與示範
政策程序
與延伸合 計
日 本 22 4 13 11 17 33
英 國 30 14 26 2 4 24
美 國 25 2 21 5 27 20
歐 盟 16 3 36 8 9 28
加拿大 24 8 5 6 19 38
德 國 30 7 28 11 5 19
法 國 42 2 25 3 8 20
瑞 典 32 21 7 14 9 17
澳 洲 26 10 24 6 5 29
100
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
附件一國家因應措施比較
主要國家2000年各部門CO2排放量所佔比例主要以能源生產為主
國家部門
能源生產 工 業 運 輸 住商及其他 合 計
日 本 40 26 22 12
100
英 國
40 14 25 21
美 國
48 11 30 11
歐 盟
36 18 26 20
加拿大
35 20 28 17
德 國
42 17 21 20
法 國
16 23 37 24
瑞 典
18 23 43 16
澳 洲
57 17 23 3
註我國2000年各部門占比能源生產528工業277運輸144住商及其他51 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
非附件一國家之作法
雖然京都議定書僅規範附件一國家減量責任但開發中國家（非附件一國家）在沒有減量壓力下也已經採取早期行動（early-
action）
執行特色
非附件一國家在政策與措施之執行方面與附件一國家非常相似但在經濟發展的過程與程度上差異性極大
非附件一國家除了依國家本身的環境與條件著手相關的政策與措施之外在氣候變化之因應上比較強調財務支援技術移轉及能力建立
阿根廷提出彈性的自願減量目標
韓國成立了一個由總理所領導的氣候變化綱要公約部會間委員會進行氣候政策第二期綜合性行動計畫並已著手準備第一承諾期之後可能面臨之談判
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
各國因應溫室氣體增加之作法（續）
能源 工業住宅和商業部門與提高能源效率或節約能源有關的措施改用其它
燃料以及利用再生能源
運輸 使用較清潔的燃料或由生質能所獲取的燃料使用內燃mdash電動混合型車
輛改善各運輸系統的設施改善車輛保養或淘汰陳舊車輛開展宣傳活
動以及倡導汽車共乘辦法征收汽車稅或費
農業 改進水稻種植體系植物養分管理農業土地使用和管理以及畜牧業的
辦法
廢棄物 廢棄物綜合管理生產銷售消費和處置各階段廢棄物減量廢棄物回
收利用以及改進有機廢棄物的收集工作
土地利用變
化與林業
保護現有的森林覆蓋植樹造林重新造林商業林場的發展方案農林
結合預防和控制森林火災病蟲害防治控制酸雨造成的損害開闢林
區提倡影響小的伐木辦法改進木材利用以及將低生產力農地改為草
地和牧場
非附件一國家之政策與措施之比較
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
我國因應溫室氣體增加之策略
我國近年來經濟快速發展屬於新興工業國之一但由於能源配
比及產業結構之因素尚無法與工業化國家（如歐洲聯盟美國
等）相提並論我國無法承擔比照工業化國家相同的溫室氣體減
量責任
地球溫暖化係工業化國歷史累積排放溫室氣體之結果基於公約
「公平」「合理」對等之原則我國認為工業化國應先負起溫
室氣體減量之責任
我國認為各國應依據公約原則來承擔共同但程度不同因應氣候變
遷的責任與能力並促進永續性經濟發展
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 1992年成立「全球變遷工作小組」由政務委員擔任召集人
1994年8月提升為「全球環境變遷政策指導小組」由政務委員擔任
召集人
1997年擴編成立跨部會之「行政院國家永續發展委員會」由副院長
擔任主任委員委員會下設「大氣保護及能源工作分組」負責「聯合
國氣候變化綱要公約」與「蒙特婁議定書」由環保署空保處擔任召
集工作
1998年召開「全國能源會議」檢討我國能源及產業相關政策
2002年6月行政院國家永續發展委員會改組提昇由行政院院長擔任
主任委員並成立「國際環保組」由環保署空保處擔任窗口負責
相關國際環保業務之推動
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
我國因應溫室氣體增加之策略（續） 一我國目前非聯合國會員缺乏參與管道造成
（一）無法正式參與公約協商
（二）不能以締約國身份參與彈性減量機制（清潔發展機制）及其他合
作管道
二我國重要產業（半導體協會與TFT-LCD協會）目前已經受到國際壓
力必須簽訂自願減量協定若不遵循該產業發展將會受到嚴重
衝擊
三根據世界銀行評估我國能源供應結構大多仰賴高碳能源調整困
難我國溫室氣體減量成本遠高於大多數工業化國家
四各相關部會參與氣候變遷議題之程度不足
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
未來推動方向 目前國際主要國家因應聯合國氣候變化綱要公約政策重點首在節能
與提昇能源效率（特別針對產業部門）其次則為開發新能源及淨潔
能源
各國對於產業部門減量措施多由產業提出自願減量計畫如日本經
團連已推動七年自願行動方案涵蓋多項產業
此外溫室氣體減量之績效在環境管理體系中已成為重要議題目前
國際標準組織（ISO）規劃在2005年中旬訂定出一份以量測報告及
查證溫室氣體減量之國際標準
未來將優先推動產業建立溫室氣體排放清冊建立登錄制度及鼓勵自
願減量
呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
未來推動方向（續）
建立公司GHG清冊
ISO管理資料
能源平衡資料
環境污染資料
產品原物料製程
設定基準年
登錄平台與報告
推動自願減量計畫
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
臭氧層mdash地球生命的防護罩 離地表20~25公里的平流層中
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
臭氧層問題
1985年英國學者Joseph Farman等人發現自1970年以來9-10月南極上空的臭氧濃度逐年迅速地下降由於臭氧的減少會增加對流層紫外線的入射量這份研究報告震驚全世界
英國的Antarctica British Survey一直在南極Halley Bay測量臭氧濃度他們的資料顯示Halley
Bay上空的每年10月總臭氧在1960年代約為310DU在1970年代迅速下降到了1994年只剩下130 DU光是1979年至1990年的12年間總
臭氧就減少了50
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
大氣化學家發現與氟氯碳化物釋出的氯(Cl)及氧化氯(ClO)破壞臭氧有關氟氯碳化物(CFCs)是人造的化學物質通常作為冷卻劑及噴霧器中的推進氣體(propellant gas)氟氯碳化物在對流層中相當穩定但是一進入低平流層(如20-25km)就可吸收波長小於260nm的短波輻射釋出Cl及ClO如
CFCl3 + hυrarr CO2 + HF + 3Cl 或 3ClO hellip( 511 )
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
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人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
HO+NO2 rarr HNO3 hellip( 512 )
ClO+ NO2 rarr ClONO2 hellip( 513 )
一旦形成HNO3或ClONO2活性極高的HO與ClO就暫存在HNO3與ClONO2之中無法引發催化反應HNO3與ClONO2因此被稱為儲存分子( reservoir molecules )但是在冰面上ClONO2與HCl反應則會釋出氯氣及產生固態之HNO3
ClONO2 +HCl rarr Cl2( gas )+ HNO3 ( ice ) hellip( 514 )
氯氣進一步吸收波長小於450nm的短波輻射產生氯原子
Cl2 +hυ rarr 2Cl hellip ( 515 )
反應式( 514 )在氣態下也可發生但極其緩慢在冰面上ClONO2與HCl的作用則十分快速因此只有在環境溫度極低的情況下由氟氯碳化物釋出的Cl及ClO才能進行高效率的催化反應破壞臭氧
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
Cl及ClO可充當催化劑引發破壞臭氧的催化反應
除氟氯碳化物外火山爆發海草及生質燃燒( biomass burning )也會產生氯但是其含量大約只有由CFC釋出的氯濃度的15
上述的化學反應由Mario Molina 與Sherwood Rowland於1974年提出對了解臭氧洞的形成有極大的貢獻他們二人與Paul Crutzen獲得1995年諾貝爾化學獎
魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
1988921
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2000910
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2002924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2006924
李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
20071018
NASA Goddard Space Flight Center httpwwwnasagovvisionearthenvironmentozone_2007html
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數
World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線指數測報
httpwwwcwbgovtwV5observeuvirayhtm
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
紫外線輻射入侵 進入大氣層的紫外線很容易被細胞核吸收破壞生物的遺傳物質DNA陸地上的生物便無法存在了
臭氧減少10紫外線可能增加20同時皮膚癌患者可能增加30
白內障罹患率增加
免疫系統受到抑制
穀物的收成且減少品質降低
植物和浮游生物減少破壞自然界的生物鏈
塑膠橡膠製品加速老化
紫外線直射會引起對流層臭氧的增加致使產生光化學煙霧造成空氣污染策動溫室效應惡化
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
「酸雨」其正確的名稱應為「酸性沈降」它可分為
濕沈降－所有氣狀污染物或粒狀污染物隨著雨雪霧或
雹等降水型態而落到地面者 乾沈降－在不下雨的日子從空中降下來的落塵所帶的酸性 物質而言
酸雨
在環保署研究報告中已統一雨水酸鹼值達50以下時正式定義為「酸雨」
臺灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtwunderstand01htm
一般大氣若沒有遭受污染其雨水的pH值大約56左右（雨水並不是中性主要是大氣中之CO2會溶於其中）
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
形成酸雨的主要物質
硫氧化物－燃燒煤石油等石化燃料中
SOx 的硫經氧化反應而產生
氮氧化物－空氣中的氮氣在高溫狀NOx 態下氧化的產物
酸雨的成因
傳輸 擴散 轉化
污染物排放至大氣 SO42-NO3
-沈降 形成危害
飄散至 500至l000公里外的地方
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
酸雨所造成的影響
酸雨對環境的影響是多方面的為一慢性的危害
－1960年代瑞典境內的湖泊首先出現問題湖中魚類莫名
其妙的大量死亡的造成魚獲量大幅減少
－1970年代初期德國境內的森林接連者大量枯萎經專家
研究發現是因為受到酸雨的影響造成整個生態環境的改變pH值快速下降環境中不能忍受此劇變的生物就從生態系中淘汰出局－死亡或絕種
－1970年代末期酸雨公害不僅蔓延到中歐其他地區也開
始出現在美國加拿大東南部捷克前蘇聯和中國大陸甚至是和我們隔鄰的菲律賓也出現了酸雨的問題而如今已成為全球性的環境問題
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
酸雨所造成的影響
酸污染對人類最嚴重的副作用就是呼吸方面的問題
暴露在外的雕像受到侵蝕這造成文化資產的破壞
酸雨會影響農作物稻子的葉子同時土壤中的金屬元素因被酸雨溶解造成礦物質大量流失植物無法獲
得充足的養分將枯萎死亡
左圖為葉子受酸雨為害的情形
右圖為顯微鏡觀察葉子內部的組織 台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpwwwlauraknauthcomphotosfrancethinkerjpg
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
湖泊河川
降低湖水的 pH 值溶解湖底的有害金屬導致魚貝死亡破壞生態系而演變成魚類絕跡鳥類止步使湖泊變成「死湖」
台灣酸雨資訊網 httpwwwacidrainorgtw httpfacultyeasualbertacawolfeEAS20457EAS2045720200620materialsAcid20Rainpdf
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
森林和土壤
降落在森林的酸雨不但會造成土壤酸化還妨害樹葉的新陳代謝抑止樹木的生長使得樹木枯死
森林受到損害的原因並非只是酸雨其他還有因硫氧化物氮氧化物臭氧等大氣污染物質的複合作用所引起
httpwwwscienceclarifiedcomimagesuesc_01_img0005jpg
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
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內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
氣候變遷
氣候的自然變化視為大氣圈水圈冰雪圈岩
石圈及生物圈五大成分間交互作用的結果 魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
外在因素大氣的運作對其並無回饋作用因此無交互作用 太陽輻射量的改變火山爆發板塊飄移地形變動等也會影響氣候
內在因素與大氣的運作發生交互作用 大氣成分地形植被冰雪覆蓋面的變動大氣與海海洋的交互作用大氣生物圈陸地之間的交互作用雲量的多寡及分布都造成大氣環流的變動
人類的出現增加了一項影響氣候的因素 歷史上人類的活動曾改變區域氣候也曾因為氣候變動發生浩劫自從工業革命以來人類對自然界的影響程度更是史無前例如果考慮人為的影響氣候的變因就更加複雜
氣候變遷影響因素
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
外在因素－日地關係（12） 太陽輻射是驅動大氣環流的主要能量來源太陽與地球距離的遠近太陽輻射
入射角大小皆影響到地球所吸收到的太陽輻射量進而影響氣候 主要的
影響因素有三種
2黃赤交角變化 (obliquity)（地軸的傾角） 週期為4萬年
1地球公轉軌道的偏心率變化(eccentricity) 週期約為10萬年
偏心率大（橢圓）輻射入射年累積量少 偏心率小（圓）輻射入射年累積量多 不過所造成的年累積量變化只有0014～012
不影響太陽輻射的總量但會造成四季變化
黃赤交角愈大則夏季太陽直射可達更高北緯度地區冬季太陽直射可達更高南緯度地區造成夏季更熱冬季更冷即四季變化更明顯反之
如果角度較小則四季變化較不明顯
柳中明臺灣大學全球變遷研究中心全球暖化與氣候變遷
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
外在因素－日地關係（22）
現在太陽直射北半球故北半球為夏天雖然此時地球經過遠日點 約11000年後的夏天且此時地球經過近日點因此那時的夏季會比目前熱冬季則比目前冷
3歲差(或攝動precession) 週期22000年
地球自轉軸一直在移動其路徑宛若一圓錐體繞完一圈約22000年
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
外在因素－板塊漂移地形變化
二億年前左右海底擴張陸塊漂移分離海陸分布及地形高低對氣候有很大的影響
比如季風主要導因於海陸分布產生的加熱不均勻科學家利用大氣環流模式模擬季風的成因發現青藏高原的形成加強了上昇氣流與降水也因此加強了季風而且區域之問的氣候差異也變大
海陸分布也影響海洋環流間接影響氣候
25億年前 現在
魏國彥許晃雄全球變遷導論
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
外在因素－火山爆發
火山爆發對氣候影響的程度決定於停留在平流層的懸浮微粒含量（二氧化硫所轉化）但不是每次火山爆發都會影響
httpnewsyzonlinecnUploadFiles200672184137621jpg
最終
地表溫度下降
懸浮微粒（小）反射太陽輻射
平流層
粗懸浮微粒
吸收地球
長波輻射
平流層溫度上升
大
顆
粒
沈
降
細顆粒可停留達數年之久
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
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沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
內在因素－大氣成分變化
溫室氣體的存在使地球成為適於生物生存的環境
但是自從工業革命以來人造溫室氣體（如 CO2
CH4CFCs HCFCs N2O 等）的快速增加大大 的 提 昇 了 大 氣 進 一 步 暖 化 的 可 能 性
上述氣體一旦進入大氣可停留十年（CH4）幾
十年甚至一 二百年（CO2）其影響是當久遠的
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
內在因素－地表狀態的變化
地表狀態變化會影響地表吸收的太陽輻射量大氣與陸地之間交換的潛熱及可感熱通量
httppicjxnewscomcn00205042050458_986375jpg httpvpcdavididvtwphoenix20051011CH364jpg
httpblogcctrnetcnuploadfile2006926141113653jpg
沙漠雪地反射太陽輻射多 綠地反射較少
砍伐熱帶雨林破壞森林涵養水分的功能而且大幅減少蒸發量以致破壞當地的水文循環系統更減少森林的二氧化碳吸收量而加速大氣中二氧化碳含量的累積間接促進全球暖化的程度
httpwwwwwfchinaorgaboutwwfwhatwedoforestimgfsubjpg
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
內在因素－海洋
海洋乃是大氣中水汽的主要來源也是水文循環的主要驅動者更是大氣所需能量的主要來源之一
海洋不只是調節氣候降低高緯度地區的季節變化幅度更與大氣交互作用影響短期氣候變化（如聖嬰－南方震盪）甚至長期氣候變化（如
溫靈環流影響）
httpgeographysierracccausboothCalifornia2_atmosphereocean_currents2jpg
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
太陽輻射在穿越大氣層的過程中有 20 被雲反射回外太空
高雲－吸收地球輻射能力較強將使地表增溫
低雲－反射太陽輻射能力較強則使地表降溫
如果大氣中二氧化碳濃度增加大氣中的水汽含量
可能增加致使
低雲 多於 高雲 地球溫度下降
高雲 多於 低雲 地球溫度上升
內在因素一雲
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
httpwwwcenchuedutwHMRCweatherfilesimage004jpg
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
氣候變遷所導致的影響
賀伯颱風下的南投信義鄉神木村土石流
納莉颱風帶來水災 httpwwwcteredutwMaterial010203040308image020jpg
柯羅莎颱風 帶來風災
颱風的災害
強勁的風力及豐沛的雨量即使是完全未遭人為破壞的大自然也難消受更何況台灣的濫墾濫伐已造成嚴重的水土保持不良遭受的災害更是空前的人為的環境破壞如何加劇自然災害其間接影響的程度比自然災害的直接衝擊嚴重許多
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豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-3jpg
玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
豪雨洪水
印度洪水 六萬六千人被迫撤離家園 20060609
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玻利維亞亞馬遜河流域豪雨成災造成兩萬三千頭牲畜死亡－倖存的牲口擠在一小塊沒被水淹沒的地面上
20070223
httpwwwtdaisgovtwsearchbook5156156-18jpg
人牲畜農作物受損
反
撲
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
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熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
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1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
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乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
酷寒熱浪
莫斯科酷寒零下31度凍死38人猴子喝伏特加禦寒 20060121
httpgistcgstcedutwnews200601imagesb4jpg
熱浪襲擊澳洲雪梨創下新年日有史以來最高溫攝氏四十二度悶熱難熬的海岸城市居民 紛紛擁向海灘(Getty Images)
httpwwwgaepochtimescomi6601011046401124jpg
1990年以來世界各地出現極端天氣狀況的頻率似乎有增加的趨勢許多地區的最高溫及最低溫紀錄紛紛被打破新紀錄也常常維持不了多久
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
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乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
熱浪2006年7月是英國有紀錄以來最炎熱的最高溫到達365度攝氏素有英格蘭花園美譽的肯特郡田野變成ㄧ片黃
夏天常見的綠色和宜人的景緻都變成棕色
httpwwwbbccoukchinaspecialsimages824_brownbritain483121_1jpg
乾旱
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在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
乾旱
httpnewsbbccoukmediaimages41452000jpg_41452806_416kenyachild2-gettyjpg
httpgistcgstcedutwnews200606imagesb3-1jpg
在肯尼亞成千上萬的人們面臨著嚴峻干旱所造成的飢餓
澳大利亞東部乾旱嚴20060603
非洲東部貧窮地區2006年非常干旱和缺糧這是肯尼亞一頭餓死或渴死的斑馬（Radu SighetiReuters照片）
httpnewsbbccoukmediaimages42395000jpg_42395279_kenyajpg
乾旱屬於長期的變化它影響所及不止是民生及工業用水更嚴重的是土壤含水量不足影響農業生產甚至改變植被分布及生態環境乾旱大多持續性極強因此影響極大極長遠
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
聖嬰現象－南方振盪（12） 聖嬰現象之特徵為東西太平洋海溫溫差的逆向改變其
大氣變化則是氣壓場上蹺蹺板式的東西振盪
以大溪地－達爾文兩者間氣壓場的差異值為指標來顯示並將此振盪取名為「南方振盪」而與「聖嬰」「南方振盪」相隨而生之大氣海洋變化現象則被合稱ENSO
大溪地
達爾文
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
聖嬰現象對全球的影響
冬天溫暖的美國加州頻頻被風暴侵襲
墨西哥灣東南各州龍捲風不斷颶風侵襲墨西哥使數百人死去
加拿大和美國東北部發生冰風暴佛羅里達州發生暴風雪龍捲風和冰雹東太平洋出現有史以來最強的颶風熱帶地區出現百年來第一場雪
亞馬遜熱帶雨林裡也出現大火珊瑚白化現象祕魯漁民捕不到魚蚊蟲老鼠等病媒提早傳播包括登革熱日本腦炎鼠疫瘧疾等傳染病給人類
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
2005年7月受聖嬰現象的影響澳洲忍受它的最壞的天旱在數十年來增長的溫度
(Photo by Ian WaldieGetty Images)
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
反省造成氣候變遷的生活 一天少使用1小時冷氣機一年將減少6公斤二氧化碳排放量
若養成隨手關燈習慣一年也可減少36公斤的二氧化碳排放
若能少開小汽車改搭巴士或通勤電車以每次一百公里計算改搭5次
巴士就可減少266公斤二氧化碳排放改搭5次電車更可以減少294公斤
回歸簡樸生活是唯一的活路
摩天輪的運轉加上每晚的燈光秀
電費每月都超過20萬元 少開小汽車改搭巴士或通勤電車
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
大家一起來種樹保林
每棵樹平均釋放27萬3千公升氧氣
一棵沙漠杜松只能製造6千公升氧氣雨林裡的一棵樹可以「氧活」2人
每公頃綠地平均每天可從周圍環境中吸收的熱量相當於190台 空氣調節
機的冷卻作用
一公頃的茂密綠地每天平均可以吸收約2噸的二氧化碳可以 減弱溫室
效應
樹木花草能夠吸附空氣中的微塵每公頃綠地每年可吸附約2噸微塵降
低空氣污染進一步抑制大氣升溫
鸞山森林文化博物館－會走路的樹
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
人類環境的未來
科技的為善為惡根本操縱在人的手裏所以歸根究底今日的環境危機主要關鍵還是在於人和社會的道德觀價值觀等基本觀念和對環境的看法以及大家認為人在自然環境中應該扮演的正確角色
事實上環境與開發並非是敵對的而是互相依存的保育環境是為了實現未來更長遠的開發開發則是為了締造一個更適合生存的生活環境兩者原本可以共存共榮
只可惜人類在開發的過程中往往忽略了下一代與其他生物的生存權力
回顧過去展望未來以宏遠的世界觀宇宙觀為出發點共同合作為後代的子子孫孫留下一個美麗乾淨的地球而努力
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
結語
Only One Earth
Our Common Future
httpwwwfengtayorgtw
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
參考資料
1 中國土木水利工程學會(2005)土木與環境
2 黃秉鈞科學發展2005年2月386期
3 Wackernagel M (1996) Our ecological footprint reducing human impact on the Earth
4 消費者報導(20023 ) httpwwwhardoffcojp
5 呂鴻光(2004) 溫室氣體增加之影響及對策探簡報資料
6 魏國彥許晃雄 http14011512330gisglobalcCHAP0502htm
7 李文堯林心雅(2007)地圖會說話 P166-167
8 World Health Organization(2002) Global Solar UV Index A Practical Guide P8
