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1. 明天過後-探討全球氣候的變化

2. 序章 大家是否有看過明天過後呢?那些劇情許多人都認為那只是虛構的,不可能發生在現實生活上,但是因為現在每個人都忽略這個問題,所以還真有可能發生呢! 最近常常聽到溫室效應,臭氧層被破壞……等有關氣候變化的議題,是否值得我們去注意.觀察,了解一下為何會發生,所謂知己知彼百戰百勝,我們要針對根本來改進

3. 全球氣候變遷 地球的氣候是一個動態的系統，下有大氣圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、以及生物圈等五大氣候子系統交互作用，而地球表面能量主要來自於太陽輻射之能量，這些能量以短波型態進入大氣層後，約49%的能量會被地表吸收，而地表的土壤、水體、植物等在吸收太陽輻射能量後，會再以長波輻射方式將能量釋出，而這些長波一部分為對流層水氣（H2O）及二氧化碳（CO2）吸收，一部分在平流層為甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氟氯碳化物（CFCs）等所吸收，其餘則逸入太空。 人類的介入使情形變得更複雜，從工業革命以來，人類文明活動大量地釋出二氧化碳、氧化亞氮、甲烷、氟氯碳化物等溫室氣體，吸收了更多來自地表的長波輻射，造成全球氣溫升高現象，此現象即為「溫室效應」，溫室效應導致全球氣候發生不正常的變化，並且對人類生存環境產生衝擊。「聯合國環境規劃署(UNEP)」與「世界氣象組織(WMO)」1988年共同成立「政府間氣候變化專家委員會(IPCC)」來研究此一議題，根據1995年IPCC第二次評估報告指出，人類若不對溫室氣體排放採取控制措施， 2100年時全球平均地面氣溫將比1990年增加1.0到3.0℃，而海平面也將上升15至95公分。而1992年全球二氧化碳濃度已較工業革命增加約30%，若要在21世紀末將二氧化碳濃度保持為工業革命前的二倍，則全球二氧化碳之排放量即需削減一半以上。

4. ~目錄~ • (1)溫室效應 • (2)全球暖化 • (3)酸雨 • (4)國際海洋污染 • (5)臭氧層破壞 • (6)京都議定書

5. 溫室效應 • ‘溫室效應’是指地球大氣層上的一種物理特性。假若沒有大氣層，地球表面的平均溫度不會是現在合宜的15℃，而是十分低的-18℃，這溫度上的差別是由於一類名為溫室氣體所引致，這些氣體吸收紅外線輻射而影響到地球整體的能量平衡。但受到溫室氣體的影響，大氣層吸收紅外線輻射的份量多過它釋放出到太空外，這使地球表面溫度上升，此過程可稱為‘天然的溫室效應’。但由於人類活動釋放出大量的溫室氣體，結果讓更多紅外線輻射被折返到地面上，加強了‘溫室效應’的作用。 來源:http://www.hko.gov.hk/wxinfo/climat/greenhs/c_grnhse.htm

6. 溫室氣體 • 二氧化碳(CO2)－由於大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，森林又被砍伐，全球的二氧化碳正以每年約六十億噸的量增加中。 • 氟氯碳化物(CFCs)－以CFC－l1、CFC－12及CFC－113佔最大使用量。使用範圍包括冷媒、清洗、噴霧及發泡等用途，同時此類化合物也是破壞臭氧層的禍首。 • 甲烷(CH4)─產生自發酵與腐化的變更過程及物質的不完全燃燒，主要來自牲畜、水田、汽機車及掩埋場的排放。 • 氧化亞氮(N2O)─係由石化燃料的燃燒，微生物及化學肥料分解而排放出來。 • 臭氧(O3)─來自地面污染，如汽機車、發電廠、煉油廠所排放的氮氧化合物及碳氫化合物，經光化學作用而產生臭氧。

7. 溫室氣體 • 氣體含量圖:

8. 溫室效應所造成的影響 • 北半球冬季將縮短，並更冷更濕，而夏季則變長且更乾更熱，亞熱帶地區則將更乾，而熱帶地區則更濕。 • 由於氣溫增高水汽蒸發加速。全球雨量每年將減少，各地區降水型態將會改變。 • 改變植物、農作物之分佈及生長力，並加快生長速度，造成土壤貧瘠，作物生長終將受限制，且間接破壞生態環境，改變生態平衡。 • 海洋變暖、海平面將於2100年上升 15－95公分，導致低窪地區海水倒灌，全世界三分之一居住於海岸邊緣的人口將遭受威脅。 • 改變地區資源分佈，導致糧食、水源、漁獲量等的供應不平衡，引發國際間之經濟、社會問題。 全球雨量減少的趨勢(於l900～l990年南緯55°至北緯85°) 來自http://gaia.org.tw/air/care/air2-4.htm

9. 溫室效應的影響 若是溫室效應氣體濃度不斷增加，會使地表溫度增加，進一步導致氣候的變化，其影響包含： 北半球冬季將縮短，並更冷更濕，而夏季則變長且更乾更熱，亞熱帶地區則將更乾，而熱帶地區則更濕。 由於氣溫增高水汽蒸發加速。全球雨量每年將減少，各地區降水型態將會改變。 改變植物、農作物之分佈及生長力，並加快生長速度，造成土壤貧瘠，作物生長終將受限制，且間接破壞生態環境，改變生態平衡。 海洋變暖、海平面將於2100年上升 15~95公分，低窪地區因此而海水倒灌，全世界1/3居住於海岸邊緣的人口將遭受威脅。 改變地區資源分佈，導致糧食、水源、漁獲量等的供應不平衡，引發國際之間經濟及社會問題。

10. 溫室效應的防制策略 　　 我們是生活在地球上的每一分子，不僅是污染物製造者，亦是溫室效應氣體產生的貢獻者(人之呼吸作用)。每一地區每一國家皆產生不同程度之溫室效應氣體，主要取決於能源使用狀況。本港可採行的策略及措施如下： 一.調整能源及電源結構： 1. 穩定電源的成長，並將燃油、燃煤電廠轉為擴大使用天然氣，以改善區域空氣品質，並減少二氧化碳之排放。 2 加強開發替代性能源，例如地熱、水力、風能、核能、太陽能、天然氣之取得及使用。 3 積極引用複循環機組發電，以提升發電效率。 4 加強電力負載管理，減少尖峰用電需求。 5 加強推動節約能源計畫。

11. 溫室效應的防制策略 二.調整產業結構 1 鼓勵業者發展低耗能、低污染之產業，加強改善或淘汰高耗能、高污染之產業，加強產業升級。 2 調整能源價格，以價差推動產業加強提升能源使用效率。 3 引進相關技術，優先進行高耗能、高污染產業的二氧化碳排放削減。 4 增強法規及經濟誘因，鼓勵產業界發展省能源、高效率設備及器具，以提升能源使用效率，並減少廢熱之排放。 三.積極發展大眾運輸系統，以達節約能源及減輕空氣污染。 四.擴大綠化，優先植林，以增加吸收二氧化碳。 五.配合蒙特利議定書之規定，按管制期程，減少其他溫室效應氣體之排放。 六.加強有關全球溫升效應之研究 ，及溫室效應氣體排放削減技術之開發。 來源:http://hk.geocities.com/environment2001hk/greenhouse.htm

12. 全球暖化的原因 • 人類的產業活動 • 石化燃料 • 二氧化碳的增加 • 太陽所放出的粒子與磁場

13. 格陵蘭的冰川正在加速前進 • 過去十年，格陵蘭最重要的冰川－Jakobshavn Isbræ正在以雙倍的速度移動中，漸漸變薄的冰川，將提高全球的海水面。然而更令人擔心的是，如果北大西洋周圍的冰川像繼續這樣迅速融化，明天過後的場景恐怕就真的會發生了！ 如果大家還對明天過後的劇情記憶猶新的話，應該不會忘記一萬年前地球從冰河期回暖的當時，就因為迅速融化的冰川為北大西洋注入大量 淡水，阻斷了全球的溫鹽環流而造 成冰河期迅速重新降臨！ 來自www.scitom.com.cn/.../ images/con105_01b_pic.jpg

14. 北極暖化,導致海平面上升 根據《北極氣候影響評估報告》（Arctic Climate Impact Assessment，ACIA）預警，估計在本世紀末之前，北極的夏季海冰至少會有一半以上將會溶化，特別是在部分格陵蘭冰原的外緣地區，因為根據預測，在2100年前，此區冰洋的溫度預估將會上升攝氏4到7度。此份報告也推估此一現象將造成全球性的重大變化，影響所及，海平面將會上升，全球暖化的情況將會加劇。 這個現象即可能會對北極的動物帶來毀滅性的影響，包括依附海冰生存的海豹、 以及仰賴這些動物為主食的在地 居民。 來自http://news2.ngo.org.tw/php/ens.php?id=04110801

15. 來自http://www.gcc.ntu.edu.tw/Chinese/Epaper/Epaper-2004-12-09.htm來自http://www.gcc.ntu.edu.tw/Chinese/Epaper/Epaper-2004-12-09.htm 1992年起(左圖)至2003年(右圖)北極格林蘭的冰原溶解面積不斷地擴大Photos: AP

17. 聖嬰現象 「聖嬰」一詞源自西班牙文 El Nino，英文翻譯為 Christ Child。這是南美秘魯漁民用以稱呼發生於聖誕節時期，其鄰近太平洋海域異常變化之現象 根據過去資料顯示，大約每二年至七年就會發生一次「聖嬰現象」，每次發生期間可達一年半到二年之久。 • 聖嬰現象會造成海水溫度異常變化，進而影響海洋生態環境，對漁業資源產生重大衝擊。同時，伴隨聖嬰現象而來的氣壓變化，會使氣候產生異常，造成東太平洋美洲沿岸地區發生水災，印尼、菲律賓、澳洲北部乾旱，並會引發森林大火，形成霾害影響空氣品質，對人類生命財物造成重大威脅。 來自earth.fg.tp.edu.tw/.../images/water702.gif 來源:http://ivy2.epa.gov.tw/gepp/page021.htm

18. 聖嬰現象(圖) 左圖為聖嬰現象與正常現象的主要圖。 來自hk.geocities.com/ geography001/angryb62.gif

19. 酸雨 • 在化學上定義水之pH(酸鹼)值等於七為中性，小於七則是酸性。自然界大氣中含有大量的二氧化碳，由於其會部分溶解在雨水中，因此未受污染的雨水其實已是酸的，pH值約等於5.6。此外，由於火山爆發、海洋釋放及高空閃電等作用，也有其他致酸的物質會進入大氣中，這些物質也會讓雨水進一步酸化，酸鹼值會降至5.0 左右。因此，近年來，國內外學者專家已將雨水酸鹼值在5.0 以下時，定義為「酸雨」，即確定受到人為酸性污染物的影響。 • 酸雨正確的名稱應為「酸性沈降」，它又可分為「濕沈降」與「乾沈降」兩大類，前者指的是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，後者則是指在不下雨的日子，從空中降下來的落塵所帶的酸性物質而言。我們在探討酸沈降之問題時，應該同時考慮到濕沈降（酸雨）與乾沈降兩大部分。

20. 酸雨的影響 酸雨長距離傳輸的特性，因此探討酸沈降前驅物控制策略時，必須考慮到極大範圍的前驅物來源，方不致忽略問題的本質。此外，因為天氣型態為影響空氣污染傳輸作用的主要因素，因此酸沈降的研究與天氣型態也有密切的關聯性。  提到酸雨對人類的危害，大家第一個想到的一定是「頭」了，但實際上酸雨的害處絕不僅只於此。事實上，酸雨對人體健康之影響可分為直接及間接之影響。直接健康影響主的是呼吸方面的問題，人類在吸入酸性氣膠、氣狀污染物等空氣污染物後，會形成哮喘、乾咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。 酸雨對人體間接的影響則為酸雨對環境媒介所含之重金屬之釋出作用，由於雨水的酸性增加了土壤中重金屬的溶解，這些有毒金屬被水果，菜蔬和動物的組織吸收，進而經由食物鏈進入人體後產生健康影響。  除了人體健康外，酸雨具有很大的破壞力。它會使土壤的酸性增強，導致大量農作物與牧草枯死；會破壞森林生態系統，使林木生長緩慢，森林大面積死亡；還可使河湖水酸化，微生物和以微生物為食的魚蝦大量死亡，成為「死河」、「死湖」。酸雨還會滲入地下，致使地下水長時期不能利用。 來源:http://ivy2.epa.gov.tw/gepp/page081.htm

21. 國際海洋污染 海洋約佔地球表面的71﹪，共分為3大洋及54個海。它不僅有許多豐富的礦產蘊藏於海底，而且地球上約有80﹪的動物生活在海洋中，尤其更是一切生物產生及維生的根源，也是人類生命的基礎。自古以來，海洋不但是滋養人類生命的主要資源，同時也是人類探險、發現、通商與貿易的橋樑。 而所謂的海洋環境污染是指人類間接或直接把能量或物質引入海洋環境，以致於可能造成或造成妨礙捕魚、危害人類健康、損害海洋生物和生物資源，及海洋的其他正當用途在內的減損環境美觀、損害海水使用質量，及各種海洋活動等有害影響。

22. 國際海洋污染造成的影響 2001年11月間，聯合國環境規劃署蒙特婁爾環境部長會議預備的一份報告中指出，4/5的海洋污染源於陸地。在這份題為「保護海洋免受陸基活動危害」的報告中，規劃署特別指出污水是極待採取行動的「首要污染物」。其它需要重點解決的問題包括破壞動植物棲息地、過量使用肥料、破壞動植物棲息地、改變沉積物流動以及外力改變等。 報告說，「海洋覆蓋了地球表面積的71%，調節地球氣候並為此提供最終的廢物處理系統，然而人類卻繼續將海洋作為公用的下水道。」報告指出，如果不採取行動控制陸 域活動，人類將付出巨大的經濟代價。 根據估計海岸生態系統及海洋的價值估計為13萬億美元，相當於全球國民生產總值的一半。儘管如此，無論是已開發國家還是發展中國家，都沒有把海岸和海洋作為重要的經濟資源來對待。而且，80%的海洋問題源於陸域活動。沿海地區的污水管道和工廠、被衝入河流然後進入海洋，農藥和化肥，以及工業廢氣中的化工製品和被風吹到海洋，及汽車尾氣都是海洋的污染源。 世界自然保護基金會義大利分會30日公佈的調查報告說，作為世界主要石油運輸通道的地中海，由於油輪事故頻發，現已成為全球遭受污染最嚴重的海域。 這份報告說，世界石油運輸總量約25％通過地中海，但這一海域只佔世界水域面積的0.7％。由於運輸繁忙、事故頻發，1955年以來嚴重事故總數已達1300多起，造成的海水污染十分嚴重。且有的事故一次洩入大海的原油即達14萬多噸。 1999年聯合國官員指出，過半數的海岸區域受到中高程度的環境破壞、全球65%的漁業資源遭過度開發與漁撈、全球58%的珊瑚礁受到人為活動的影響。其後聯合國於2001年報告中又指出，每年有250萬人由於生食受到污水污染的貝類而患上傳染性肝炎，約有2.5萬人因此而死亡。 來源:http://ivy2.epa.gov.tw/gepp/page071.htm

23. 臭氧層破壞 約有90%的臭氧存在於離地面15至50公里之間的大氣中，稱為平流層(Stratosphere)。而臭氧層(Ozone Layer)具有吸收太陽光中大部分的紫外線，以屏蔽地球表面生物，不受紫外線侵害之功能，存在距離地面20至30公里處臭氧濃度最高之區域，即平流層的較低層。。 原來包圍在地球周圍厚厚的大氣層，在垂直方向上可以分為5層：對流層、平流層、中間層、熱層和外層。臭氧層就位於平流層當中。對流層是高度最低的一層，它和人類的關係最為密切，人類在向大氣中排放的有害氣體首先進入到該層當中。它的高度就是該層空氣對流運動所能到達的頂端，因而其高度隨緯度和地勢高低而變化；赤道地區因所獲得的太陽輻射較多，空氣對流運動旺盛，因而對流層較高；兩極地區因所獲得的太陽輻射較少，空氣對流運動較弱，對流層較低；南極相對於北極更冷一些，因而其對流層就更低；青藏高原雖然緯度不是很高，但由於它作為「世界屋脊」的較高的地勢，使其表面溫度降低，空氣對流運動不夠旺盛，因而對流層也較低。正是由於「三極」地區上空的對流層較低，相應的平流層的高度也隨之降低。人們向對流層大氣中排放的氟氯碳化物會隨著大氣的環流運動而到達「三極」地區的上空，正是因為「三地」的平流層較低，所以氟氯碳化物能到達平流層中而破壞臭氧層。實際的觀測結果也正是如此：南極地區氣溫最低，平流層也最低，臭氧層破壞最為嚴重，已經出現了臭氧空洞；北極地區臭氧層破壞較南極地區輕一些，青藏高原地區臭氧層破壞較北極地區又輕一些。所以臭氧洞會先發生在極區。

24. 臭氧層破洞-對人體健康的影響 臭氧層被大量損耗後，吸收紫外輻射的能力大大減弱，導致到達地球表面的紫外線明顯增加，給人類健康和生態環境帶來多方面的的危害，目前已受到人們普遍關注的主要有對人體健康、陸生植物、水生生態系統、生物化學循環、材料、以及對流層大氣組成和空氣質量等方面的影響，最嚴重時還會引起全球性的氣候變遷。 陽光紫外線UV-B的增加對人類健康有嚴重的危害作用。潛在的危險包括引發和加劇眼部疾病、皮膚癌和傳染性疾病。對有些危險如皮膚癌已有定量的評價，但其他影響如傳染病等目前仍存在很大的不確定性。 實驗證明紫外線會損傷角膜和害的機制目前尚不如其對人體健康的影響清楚，但研究表明，在已經研究過的植物品種中，超過50%的植物有來自UV-B的負影響，比如豆類、瓜類等作物，另外某些作物如土豆、番茄、甜菜等的質量將會下降；植物的生理和進化過程都受到UV-B輻射的影響，甚至與當前陽光中UV-B輻射的量有關。植物也具有一些緩解和修補這些影響的機制，在一定程度上可適應UV-B輻射的變化。 來源:http://ivy2.epa.gov.tw/gepp/page041.htm

25. 臭氧層破壞(圖)

26. 京都議定書相關資訊 • 1992年簽訂「氣候變化綱要公約」 • 於1997年12月日本京都的「第三次締約國大會」（COP3）中簽署「京都議定書」 • 國家必須在2008-2012年間將該國溫室氣體排放量降至1990年水準平均再減5.2% • 根據京都議定書第25條規定，議定書必須獲55個以上國家批准和其合計二氧化碳排放量至少占附件一國家1990年二氧化碳排放總量的55%，議定書才能正式生效。 • 由於我國並非「聯合國氣候變化綱要公約」締約國，因此無法成為京都議定書簽約國。 • 來源:http://www.tri.org.tw/unfccc/Unfccc/UNFCCC02.htm