火山活動伴隨聖嬰 全球乾旱愈發極端

汪中和 / 中央研究院研究員 2020/06/02 11:16 點閱 2358 次

隨著地球暖化,熱浪、乾旱、洪澇、暴風、兩極冰融化以及海平面上升等極端天氣事件增加,全球氣候變化正在日益衝擊全球。為了能夠準確預測溫室氣體繼續累積下未來的氣候變化,深入瞭解太陽和火山活動等自然因素的影響就非常重要。最近多個大學與科研機構的研究團隊在科學期刊發佈了新的成果,發現地球上的火山噴發以及隨後伴生的聖嬰現象,在全球降水量的減少層面上扮演十分關鍵的作用。

火山噴發導致乾旱

最近的一次案例就是1991年在菲律賓的皮納圖博火山爆發,釋出包括二氧化硫在內的大量火山灰反射了陽光,減少到達地球表面的熱量,全球平均氣溫頓時下降了約0.2℃;然而這種冷卻效應,也減少了全球陸地的降水量。該研究團隊確認,火山爆發後降水量下降的主要因素是與隨後的聖嬰現象交互反應的結果;若環太平洋的火山噴發力越大,加上強烈聖嬰現象,在全球季風地區,包括東南亞、印度、南非、澳大利亞和南美洲北部,造成的影響就特別顯著。

這個研究非常有意義,也有重要的意涵,特別對目前正在推動的地球工程遮蔽太陽輻射的計畫,因為如果地球工程採用類似火山噴發活動來阻擋陽光,全球季風地區的乾旱和缺水就可能會大幅增高,目前這些地區居住著世界三分之二的人口,這種衝擊是非常嚴肅的環境倫理問題。

降雨日趨極端

含硫量高的火山噴發活動已經對我們臺灣地區的降雨量造成重大的影響。臺灣過去100年的氣候暖化的過程中,降雨量從原先穩步增加的趨勢,演變成日趨極端、旱澇上下大幅震盪的型態,並且發生了4次降雨量特別低的乾旱期。在1950年以前,只在1900年代後期發生一次低雨量的乾旱期;然而在1950年以後,卻反覆發生了3次:1960年代中期,1980年前後,以及1990年代初期,顯示暖化的效應與影響日益嚴重。

導致對臺灣乾旱期衝擊甚大的火山活動有:聖塔瑪莉亞(Santa Maria,瓜地馬拉1902),卡特邁(Katmai,美國1912),阿貢 (Agung,印尼1963),聖海倫 (St. Helens,美國1980),埃爾奇瓊 (El Chichon,墨西哥1982),皮納圖博 (Pinatobo,菲律賓 1991)。因此臺灣地區氣象乾旱的發生,除了全球氣候暖化及東亞地區空氣汙染惡化的影響外,太平洋周邊含硫量高的火山噴發活動也是不能忽視的因素。

水資源南北差異

50多年來,臺灣北部與南部年雨量的差異性日漸增加,也即是北部雨量有增加情形,南部則有減少趨勢。除了降雨量的變化外,降雨日數也因區域性的環境變化而逐年減少。這種改變已對臺灣水資源的供需及調配產生嚴重影響,未來南北區域性差異若再擴大,水文環境危機將更惡化,也衝擊臺灣的未來。

因此有關降雨量的長期變化議題應列為科技研究的優先項目,期望政府與學界能夠清楚體認當前全球環境正加速變遷的本質,深入探討造成這種變化的機制(如氣候變化的影響、全球火山效應、人為開發的干擾),並積極發展臺灣區域性尺度的降雨變化模式及預測能力,以嶄新的思維來因應環境快速變化的嚴厲考驗,臺灣才能持續而健康的發展下去。