建立高解析度海岸地形資料庫

汪中和 / 中央研究院研究員 2019/11/05 16:19 點閱 2512 次

位在美國紐澤西州的「中央氣候」(Climate Central)科學新聞機構的研究人員,以衛星及雷達觀測的數據為基礎,結合人工智慧的計算方法,開發出一套新的數值地形圖庫,在陸地垂直向度的計算與校正方面更為精確,可將過去傳統數值地形圖的誤差大幅降低,也提高了高程的精度10倍以上。

海平面上升影響3億人

利用這個解析度更好的數值地形圖庫,應用在海岸及人口分布的地理資料上,研究團隊發現之前有關海平面上升的評估因準確度不足而嚴重低估,這份重要的研究結果於十月29日發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上,引起廣泛的關注。

新的研究結果顯示,若不考慮未來人口的增長及海岸侵蝕造成的土地損失,到2050年單單海平面上升對世界沿海重要城市的影響人口,將是過去估計的三倍以上(約有3億人),其中亞洲的中國、孟加拉、印度、泰國、印尼和越南都將成為重災區,這些地區不但有海平面上升的威脅,還有地下水超抽造成地層下陷的額外危險。

海平面上升釀區域衝突

不僅是亞洲,包括南美巴西、歐洲英國與荷蘭、非洲埃及與中東波斯灣在內的其他19個國家的海岸區也都受到嚴重影響;較低海拔低平的島嶼型國家面臨的衝擊更為慘重,不但沿海的土地消失,僅存的國土範圍連淡水的供應都沒有,面臨舉國遷移的困境。

海平面上升是地球暖化帶來一系列衝擊的一環,主要的原因就是冰雪圈因地球表面升溫而消融,增加了地球海洋的體積,帶來的後果包括沿海社區的永久喪失,基礎設施和糧食作物受損,暴潮巨浪威脅增高,以及文化遺產的消失。

此外,還會促使周邊地區的社會和政治失去穩定,從而引發武裝衝突,增加恐怖主義的擴張與蔓延。所以海平面上升不只是一個環境問題,更有可能是區域軍事衝突的根源,因此是人道、防災及國家安全的重大議題。

上升速度翻倍成長

多年來,科學家一直在努力探討海平面上升的速率,以及未來可能造成的衝擊與影響。從觀測的數據可以清楚看到,全球海平面上升的速率從二十世紀初期的0.6mm/年(1900-1930年),中期的1.4 mm/年(1931-1992年),直到近期的3.3 mm/年(1993-2018年),每個期程都是呈現翻倍的成長,百年來的增幅非常驚人。

關於未來海平面上升的預估,最近的研究都指出:如果守不住巴黎氣候協議的2℃門檻,在本世紀末,全球海平面上升的幅度會高於1公尺,是二十世紀上升量的5倍以上。這是可怕的警鐘,也是人類過去從未遇到過的危機。這次「中央氣候」機構對海岸脆弱性的報告再一次顯示,隨著科學觀測與計算能力的提升,我們未來所面臨的挑戰及壓力,只會更強與更大。

建立海岸地形資料

臺灣在氣候變遷的衝擊下,原本就是第一線的高風險區,海平面上升更是絕對無法置身事外的重大威脅,但是過去我們投入的研究與資源遠遠不足。「中央氣候」機構所開發的全球數值地形圖庫,雖然大幅提升了精度,但是對臺灣海岸的涵蓋與應用仍然不夠。

我們必須以之為基礎,建立我們自己的高解析度海岸地形資料庫,並立即進行各種情境的深入評估,才能正確的做好我們自己家園海岸線的防禦,以及未來沿海城市與社區如何撤守與遷建的長期策略,這是臺灣國土安全最重要的課題。