五千五百九十萬年前的震撼

  • 與談人:
    中央大學 大氣科學系 王國英 教授
  • 時間:05/17(二) 14:00 ~ 15:00
  • 地點:南港展覽館 6 樓 616 室


PGGM 太平洋溫室氣體觀測計畫

太平洋溫室氣體觀測計畫(PGGM)結合了台灣科學界、空中載具製造商與航空公司並且起始於2008年。 其目的是要建立一個高水平解析度的溫室氣體觀測資料,像是:臭氧、水氣、二氧化碳等等。 陸域方面與台灣中油公司合作於氣田觀測、海域方面與長榮海運合作進行國際航線的海域觀測,而空域方面則是與中華航空公司合作,改裝空中巴士型號A340、A300之機艙可以裝設主動式觀測儀器。 透過溫室氣體的觀測我們可以對全球暖化與氣候變遷有更多的了解。




溫室效應(資料來源:維基百科)

溫室效應 ( Green House Effect )是指星球的大氣層透過捕捉輻射使不同部份地區的氣溫相對穩定的效應。不少研究指出,人為因素使地球上的溫室效應加強,而造成全球暖化的效應。

太陽輻射主要是短波輻射,而地面輻射和大氣輻射則是長波輻射。大氣對長波輻射的吸收力較強,對短波輻射的吸收力較弱。

  • 白天:太陽光照射到地球上,部分能量被大氣吸收,部分被反射回宇宙,大約47%的能量被地球表面吸收
  • 夜晚:晚上地球表面以紅外線的方式向宇宙散發白天吸收的熱量,其中也有部分被大氣吸收

大氣層 如同覆蓋玻璃的溫室一樣,保存了一定的熱量,使得地球不至於像沒有大氣層的月球一樣,被太陽照射時溫度急劇升高,不受太陽照射時溫度急劇下降。但由於溫室氣體的增加,使地球整體所保留的熱能增加。

如果沒有溫室效應,地球就會冷得不適合人類居住。據估計,如果沒有大氣層,地球表面平均溫度會是-18℃。正是有了溫室效應,使地球平均溫度維持在15℃,然而當下過多的溫室氣體導致地球平均溫度高於15℃。

目前,人類活動使大氣中溫室氣體含量增加,由於燃燒化石燃料及水蒸氣(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、及氟氯碳化物等產生排放的氣體,經紅外線輻射吸收留住能量,導致全球表面溫度升高,加劇溫室效應,造成全球暖化。為了解決此問題, 聯合國制定了氣候變化框架公約,控制溫室氣體的排放量,防止地球的溫度上升,影響生態和環境。


京都議定書

於1997年12月11日簽署,旨在2008年至2012年間削減溫室氣體排放量比1990年減少5.2%。主要管制38個已開發國家及歐洲聯盟的溫室氣體排放,管制溫室氣體包含:二氧化碳 (CO2) 、甲烷 (CH4) 、氧化亞氮 (N2O) 、氫氟碳化物(HFCS) 、全氟碳化物 (PFCS) 和六氟化硫(SF6) 。管制目標:規範38個已開發國家及歐洲聯盟量化之溫室氣體減量目標,2008年至2012年回歸至1990年水準,平均再削減約5.2%,其中歐盟削減8%、美國7%和日本6%。

為協助已開發國家可以經濟有效的方式達成其減量目標,京都議定書特別制定三種可跨國合作進行溫室氣體減量機制,分別為共同執行(JI)、清潔發展機制(CDM)及排放交易(ET)。京都議定書於2004年11月16日俄羅斯簽署後,2005年2月16日正式生效。美國是唯一未簽署京都議定書的富國,而中國也稱不會支持強制性抑制排放規定,因為這可能影響中國正蓬勃發展的經濟。

京都議定書雖正式生效,但議定書以目前的形式,不足以遏止科學家認為重創地球氣候系統的溫室氣體遞增。2012年京都議定書即將屆滿,一百九十國的代表乃於2007年在印尼召開峇里島會議,希能達成「峇里路線圖」,研擬抑制溫室氣體後續協定的架構,促成新協議加速削減溫室氣體排放。

全球約190個國家2007年在印尼峇里島(Bali)達成協議,展開為期兩年的協商,制定取代京都議定書的新方案。聯合氣候專家希望新方案可以對所有的國家設限,但如何制定以美國為首的富裕國家及開發中國家如中國、印度的排放標準,仍有極大歧見。全球科學家與官員在2008年4月3日於泰國進行首度正式會議,研擬2009年底京都議定書替代方案之草案。

曼谷會議主要目的是排定時程表,在2009年底哥本哈根(Copenhagen)的聯合國氣候變遷會議(United Nations Climate Change Conference)前進行更多回合的協商。聯合國希望設計未來的協議,以明顯加快適應行動,在未來10至15年裡成功停止全球廢氣排放的增加,並在2050年前減少廢氣排放量。

會中160多個國家同意,在對抗氣候變遷的行動中,考慮如何減少海、空交通快速增加的溫室廢氣排放量。1997年通過現行降低溫室氣體排放條約京都議定書中,排除了上述部門。全球運輸業約佔世界溫室廢氣排放量的大約百分之三,但富裕國家在京都議定書中承諾減少廢氣排放量時,卻將海、空交通的因素排除。

160多國氣候談判代表最後針對未來21個月的談判工作計畫達成共識,將在京都議定書於2012年屆期前擬定新的削減溫室氣體公約。以下是聯合國氣候變遷基礎公約(UNFCCC)成員國達成協議的要點包括:海空運輸工具的排放量可能會納入新協議的規範範圍;京都議定書架構下的「碳排放交易制度」將延續到後議定書時代;先進國家應協助開發中國家研發環保科技,包括轉移乾淨技術給開發中國家。

隨著京都議定書的生效和實施,溫室氣體減量壓力將直接衝擊各國能源配比與產業結構,雖然我國並不是聯合國會員,無法簽署京都議定書,目前並未受直接減量規範,但以台灣人口只占全球的0.3%,溫室氣體排放量卻占全球的1%,身為地球一員仍有必要加以因應。


哥本哈根聯合國氣候變遷會議

由聯合國所舉辦,全世界約200多國政府代表所參與的2009年氣候會議(United Nations Framework Convention on Climate Change in Copenhagen)已於2009年12月7日至12月18日於丹麥的哥本哈根召開。此次會議達成以下幾項重要成果:

  • 由美國、中國、印度、巴西和南非發起一項協定(accord),邀約世界上其他的國家共同投入與氣候相關的承諾。
  • 哥本哈根協定(Copenhagen accord)承諾將於未來3年提供每年300億美元的補助,以及至2020年期間每年1000億美元的補助,以幫助開發中國家面對由於氣候暖化所帶來的各項問題。

哥本哈根協定的執行成果預定將於2015年底前進行評估,這個時間點是特別選在聯合國IPCC第5次氣候變遷評估報告預定於2014年完成以後的一年來進行。

聯合國IPCC於2007年所發表的第4次氣候變遷評估報告讓全世界開始認真的動起來以面對氣候變遷的問題,IPCC第4次報告也促成了2009年的哥本哈根會議。因此,正如同IPCC第4次氣候變遷報告促成哥本哈根會議的召開,預定於2014年所公布的IPCC第5次氣候變遷評估報告也將對其後的全球氣候變遷的回應辦法產生重大的影響。

根據Nature這篇評論文(Nature Editorial(2009), After Copenhagen, Nature, 406, p.957, 24 Dec 2009)的觀點,人類持續的強化自IPCC第4次評估報告發表以來對我們所賴以維生的地球的持續監測是全世界各國領導者和人民所應得到的一項重要訊息,因為只有透過持續對氣候進行觀測,尤其是對二氧化碳在農業用地、城市、溼地、海洋、和其他地球上各個角落的監測,以確實了解二氧化碳在上述不同地方的變化趨勢。

從Nature的這篇文章,我們看出未來人類對全球二氧化碳的趨勢進行更為廣泛而且深入的監測已是目前全球抗暖化動作中一項非常重要的工作。這項趨勢可由2009年1月24日成功發射的日本GOSAT溫室氣體觀測衛星和2009年2月23日嘗試發射的美國OCO二氧化碳全球監測衛星獲得印證。Nature的這篇文章進一步的點出兩項我們在台灣可以對全球氣候變遷研究產生直接貢獻的兩項絕佳機會:第一項為進行全球二氧化碳和溫度的監測動作,第二項為讓我們在台灣從現在起至2014年期間的研究成果能夠進到聯合國IPCC第5次氣候評估報告裡面。


坎昆聯合國氣候變遷會議

坎昆會議是氣候變化綱要公約的會員國(或簽署國)會議,由墨西哥政府主持。它的規模浩大,參與的人數高達一萬兩千人,而在這一萬多人中包含的五千多位聯合國代表、政府及非營利組織成員等人士。

這場會議的議題是減少碳排放,得到全世界各地前所未有的熱烈響應,其中同意的項目有:控制世界平均溫度不增加超過2℃,並希望未來可以減少0.5℃;於2012完成一個可以促進及創造環保產業的科技條文;創立一個「綠色氣候基金」以協助發展中國家的調適計畫等。

此外,已開發國家開出減少碳排放的目標,同意加強碳排放的管制及提高標準,而擬出相關國家政策以繫管理。我們也鼓勵開發中國家可以擬定減少碳排放的相關政策及措施,也協定願意必要時贊助他們的碳排放管理以及提供和協助研發相關科技。

另外有個討論的議題是正在減少的森林及綠地面積(REDD)、增設開發中國家的容積建設,以及氣候變遷的相應措施。各國政府們也同意捕捉及蒐集碳,這計畫稱為CDM。

各國一致同意將全球溫度升高控制在2℃以內,這個決定意味著,全球的經濟將走向低碳傾向。不過這邊有個矛盾在,所有政府的努力只能達成減少碳排放目標的六成,而這六成也只有50%的成功機會。另外,此次坎昆會議沒有解決上次京都議定書尚未討論出結果的議題,碳排放市場的運作趨向尚有待觀察。


巴黎協議

由195國於2015年12月12日在2015年聯合國氣候峰會中通過的氣候協議;將取代京都議定書,冀望能共同遏阻全球暖化趨勢。協議第二條指將通過以下內容「加強《聯合國氣候變化框架公約》」:

  1. 把全球平均氣溫升幅控制在工業革命前水平以上低於2℃之內,並努力將氣溫升幅限制在工業化前水平以上1.5℃之內,同時認識到這將大大減少氣候變遷的風險和影響。
  2. 提高適應氣候變化不利影響的能力並以不威脅糧食生產的方式增強氣候抗禦力和溫室氣體低排放發展。
  3. 使資金流動符合溫室氣體低排放和氣候適應型發展的路徑。

2016年4月22日世界地球日,171國在聯合國總部簽署巴黎氣候協議。


王國英 教授 簡介

國立中央大學大氣科學系特聘教授

學歷:英國劍橋大學博士

專長:大氣化學、大氣環境模擬

具備氣象學和大氣化學背景的王國英教授,於1991年開始在中央氣象局從事電腦模擬的天氣預報工作。在1995年他在英國劍橋攻讀博士時,就已經著手開發全球化學及空氣汙染模擬工具。王教授最主要的興趣是在尋找新的方法來解決現實世界的空氣污染問題。自2009年起,在科技部及環保署補助下,王教授組成研究團隊,打造規模最大的溫室效應氣體觀測平台。長榮海運提供了九艘貨輪,協助觀測團隊架設二氧化碳觀測儀器。目前,王教授已與長榮海運公司,中華航空公司,行政院環境保護署,桃園市政府環境保護局,利得儀器股份有限公司,劍橋大學(英國),台灣中油股份有限公司,歐洲IAGOS計畫,斯德哥爾摩大學(瑞典),壢新醫院等單位合作,一同開發新的工具並收集新的數據,來幫助管裡空氣污染的問題。