14.2天氣、短期氣候相關的自然災害 [14.2.1][14.2.2][14.2.3][14.2.4][14.2.5][14.2.6]

對人類影響最大的仍是突發的自然災害,因為它們大多無法預測,我們也因此無法事先防備。本節介紹與天氣、短期氣候相關的天災以及連帶引起的自然災害。

14.2.1 颱風

颱風造成的災害包括風災、水災、圖14-1暴潮引起的海水倒灌,甚至土石坍方。1978年7月25日著名的賽洛瑪颱風所夾帶的強勁風力,吹垮了高雄港的貨櫃起重機及附近的輸電鐵塔。6天之後的薇拉颱風則造成台北北門高架公路的倒塌。1986年8月22日的韋恩颱風在濁水溪口登陸,夾帶著破紀錄的瞬間風速,造成外傘頂洲多條人命的喪失。颱風帶來的災害與颱風強度不見得成正比關係。比如,1963年的葛樂禮颱風通過台灣北部海面,沒有登陸台灣本島。 它的龐大雨量,加上海水倒灌,卻造成北、西中部九縣市水災。1959年造成中南部八七水災的系統,更只是個熱帶氣旋。

表14.1

水土保持不良、超抽地下水造成的地層下陷更加劇了颱風帶來的災害。1996年夏天的賀伯颱風就是個活生生的例子。賀伯颱風與葛樂禮颱風一樣都是所謂的西北颱,不僅風力強勁,在台灣各地都降下了極其豐沛的雨量(圖14-1)。阿里山的24小時累積雨量更是創新紀錄,高達1748.5公釐( 表14.1 )。如此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。依據台灣大學地理系整理出來的數據,賀伯颱風農業災害損失金額近200億( 表14.2表14.2 ),其中以農漁牧產物損失最大。農田損失( 包括流失、埋沒、海水倒灌 )圖14-2高達四千多公頃; 死亡及失蹤人數則為53人。這些損失大多與水災、海水倒灌、土石坍方有關。1997年夏季的溫妮颱風的風速及雨量都不大,卻在首善之區的台北造成災情奪走數十條人命。這二個案展示了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。

劇烈天氣的發生雖然變化迅速,還是受到短期氣候變化的影響。1993年與1994年夏季就是一個很好的對比。1993年夏季,大尺度大氣環流的改變使得颱風路徑大多偏北,該年因此沒有任何颱風侵襲台灣附近海域( 圖14-2 )。缺乏颱風雨量補充台灣的水資源,1993年在全台各地皆發生嚴重程度不同的乾旱,尤其以素有雨港之稱的基隆及中南部最為嚴重。1994年則完全相反,颱風路徑多偏向台灣附近海域(圖14-3 ),該年有4個颱風登陸台灣,甚至造成岡山大水。

14.2.2豪雨、洪水

颱風經常造成災害,但是它帶來的豐沛雨量也是台灣水資源的主要來源。台灣大部地區的雨量集中在颱風季與梅雨季,這5個月份的雨量大約是全年雨量約60%-90%( 表4.3表14.3 ),尤其是高雄及台南,比例皆高達90%。在這兩個雨季中產生的降水的主要系統除了颱風之外,就是5-6月期間的梅雨鋒面在台灣附近滯留帶來的豪雨。發生豪雨的地區,以中南部最為頻繁(圖14-3圖14-3 )。過去六十年,有四分之一的豪雨發生於梅雨季。1984年的「六三水災」,就是個絕佳的例子。又如,1981年5月28日,桃竹苗地區的豪雨,導致七百多公頃的農田流失,損失近十億台幣。

豪雨帶來的災害除了洪水,就是土石坍方。豪雨可怕之處在於來得突然,而且在短時間之內下了巨大的雨量。如果土壤已經十分潮濕無法吸收過多的水份,或且水土保持不佳,土壤涵養水份能力不足,就很容易釀成洪水。1994年9月的岡山大水,就是很好的例子。該段時間雖然雨量豐沛,但如果水土保持狀況不錯,排水系統良好,也不致於造成將近一周的大水。近年來,中國長江流域若有幾場豪雨(如1991年6月 ),下游地區立即釀成大水。除了數十年來上游森林遭濫伐,森林喪失涵養水份的功能,下游地區的圍湖造田,縮小洞庭湖、鄱陽湖面積,使之喪失調節水位的功能,也是造成長江大水的主要原因之一。甚至,如1994年春天西歐大水,許多科學家也懷疑與下游地區的過度開發有關,過多的雨量只不過是水災發生的原因之一。這些例子皆指出人類對環境的破壞是加劇自然災害的主因。

台大地理系姜善鑫教授分析洪水的成因( 圖14-4圖14-4a ),將之分成兩大類:氣候因素與非氣候因素。氣候因素又分為降水因子及非降水因子。降水因子包括了降雨、融雪、融冰。譬如,1994年春季西歐大水除了雨量多,高溫造成大量冰雪融化恐怕也是主要原因之一。非降水因子包括漲潮、強風及低氣壓。這個現象以颱風最為明顯,圖14-5颱風帶來的強風將海水吹向陸地,極低的氣壓使海水上漲。如果遇上漲潮,海水倒灌將更加嚴重,再加上豪雨累積的無法宣洩的水量,嚴重的洪水於焉形成。非氣候因素則包括地震引起的海嘯、山崩及水壩潰決等。

相同的氣候及非氣候因素,在不同地區造成的洪水的嚴重程度可能不同,因為流域的面積、形狀、地形及土壤特性都有影響( 圖14-5b )。譬如,扁長形的集水區洪峰較低,圓長的集水區洪峰較高; 地形坡度較大則水流加速。非自然的因素也可能加強洪水強度。譬如,山地及氾濫平原的不當開發、森林砍伐、興建 道路等,有的破壞了水土保持,有的降低了森林涵養水份的能力,有的改變了河道或阻隔了洪水宣洩的途徑。賀伯颱風影響最大的區域都在山區,而且多發生在新中橫及阿里山公路附近,除了山區的大雨量這個因素,人為的不當開發加強了自然災害,應是不爭的事實。

14.2.3 酷寒、熱浪

八十年代以來,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。當全球平均地面氣溫在1995年高達15.39°C,打破了1990年15.38°C的紀錄,許多地區卻出現酷寒的現象,譬如1994年 1、2月北美洲東部不斷發生破紀錄的暴風雪。

相反的,1995年夏季,北美洲東部遭逢破紀錄的熱浪侵襲,美國芝加哥氣溫甚至曾高達43°C。同年6月,熱浪亦侵襲印度,氣溫曾高達50°C。這些酷寒及熱浪除了造成生命的喪失( 尤其是老年人),對農作物的損害也極大。1995年春季的濕冷及夏季的熱浪使得美國及俄羅斯穀物產量大減。該年,全世界穀物產量因此下降,是1989年以來最少的一年。由於受到臨近海洋調節氣候的影響,在台灣並不常發生酷寒及熱浪這類極端天氣 。但是,暖冬時,冬衣及暖器銷售量下降; 冷夏時,則冷氣機銷售量下降。氣候及天氣的變化對經濟仍有一定的影響。

14.2.4 乾旱

乾旱指在一段時間之內,由於蒸散量遠大於降水量,導致土壤含水量大幅減少。乾旱發生時水文循環無法達到平衡,譬如降水太少,而蒸散太強,導致土壤含水量持續減少。乾旱比較容易發生在降水量偏少的地區,這些地區的地表狀況也多偏乾。事實上,旱地在地球表面上並不少見。超乾燥區( hyper-arid ),乾燥區( arid ),半乾燥區( semi-arid ),以及乾-次濕區( arid sub-humid )佔地球陸地總面積的47.4%; 而濕區( humid )只佔39.2% (表14.4表14.4圖14-5 )。

這些地區( 除了超乾旱區 )的水循環系統非常脆弱,很容易受到氣候變化及人為影響的干擾,使得乾旱更加嚴重,形成沙漠化( desertification )。譬如,某種氣候變化使得半乾旱地區雨量減少,或者因為過度放牧,植被覆蓋面積因此而縮小。至少有兩種狀況可能發生,一為地表反照率變小,地表吸收之太陽輻射減少,地表溫度因此下降,對流不易形成,降水因而減少,植被覆蓋面積進一步縮小。

另一種則為植被覆蓋面積縮小,逕流增加,土壤含水量減少,地表吸收的太陽輻射多用來直接加熱地表,地表溫度因此上升,可能更不適合植物生長。而且,因為植被減少,蒸散減緩,大氣水汽供應量降低,降水量因此下降。上述二種反應過程不一樣,但都可能導致降水量減少,而且形成一惡性循環( 或正回饋作用 ),使得乾旱加劇。許多科學家利用大氣環流模式研究發現亞馬遜河流域森林的消失,會導致該地區地表氣溫上升,降水量減少( 見第4、10章 )。

與前述幾項災害比較,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。圖14-5a是陸地蒸發量與降水量差值的分布圖。濃陰影區的蒸發量大於降水量,經常發生嚴重乾旱;淡陰影區的降水量稍多於蒸發量,是容易發生非經常性、較不嚴重乾旱的區域。這些區域卻多是世界糧食的主要產區。譬如,麥的主要產區就多位於蒸發量遠大於降水量,經常發生乾旱的地區(圖14-5b)。這正好印證了一句老話-「乾旱與農作形影不離」(drought follows the plow)。

乾旱大多持續性極強,也因此影響極大極長遠。例如美國中西部1930年代的嚴重乾旱,造成人口大量遷徙至西岸。史坦貝克的著名小說「憤怒的葡萄」,即以此年代為背景。另一個有名的例子是1960及1970年代長達一、二十年的非洲乾旱。與這些例子相比,1993年台灣的乾旱顯得微不足道,但是也已造成極大的影響。

14.2.5 聖嬰-南方振盪

海洋-大氣交互作用產生的聖嬰-南方振盪是影響短期氣候變化的因素之一( 見第6章 )。聖嬰-南方振盪發生時,熱帶太平洋海面溫度及降水分布產生明顯的位移,亦即大氣的熱源分布有了巨大的變動,間接引起全球大氣環流的改變,造成許多地區異常的氣候現象。譬如,1982/83聖嬰時,非洲、中南半島、馬來西亞、澳洲皆發生嚴重乾旱,甚至森林大火; 秘魯、美國西部及南部則是洪水。太平洋地區的颱風發生的位置也偏東,連夏威夷及大溪地都遭受80年來首次的颱風侵襲。圖14.5表14.5是1982/83聖嬰年期間,世界各地發生的異常天氣與氣候,以及傷亡、財產的損失。1997年的聖嬰-南方震盪正發展中,相關的異常天氣與氣候已經在許多地區發生,比如,印尼的森林大火、秘魯的洪水、墨西哥遭受強烈颶風的侵襲。中國科學家發現中國的旱澇亦受聖嬰-南方振盪影響極大。在印度,聖嬰發生時,季風不顯著,降水減少,導致乾旱;拉妮娜年時,則發生洪水。

聖嬰對熱帶地區國家影響最大。譬如,聖嬰發生時( 熱帶東太平洋海溫變高 ),秘魯外海的湧昇流變弱,浮游生物變少,該地食物鏈因此遭破壞,導致魚類及鳥類的大量死亡。秘魯亦因漁獲量減少,造成巨大的經濟損失。對這些國家而言,預報聖嬰-南方振盪的變化趨勢已成為極其重要的課題。所幸,科學界已經有相當的能力預報聖嬰-南方震盪。有些國家,如秘魯,曾經利用成功的預測,適時規劃農作,因而減少了農業的損失。這些成功的經驗促使美國政府出面,邀集世界各國,成立「國際氣候研究院」(International Research Institute of Climate Prediction),進行經常性的氣候預報,並將資訊提供給世界各國參考。

IPCC科學家預估全球暖化之後的海洋狀況比較像聖嬰發生時的海洋。如果屬實,上述災害發生的頻率可能因此提高。

14.2.6 自然災害的影響

自然災害的發生除了天氣、氣候,還有地震、火山爆發等因素。在1966-1990之間,因強風及洪水而死亡的人數高達約64萬人,地震與火山爆發則造成約60萬人死亡; 受災人數則以洪水影響最大,約7.5億人( 圖14-6圖14-6 )。每一個國家受到災害影響的程度不一樣。圖14-7一般而言,較落後國家受到的影響較大。譬如,1991年5月印度洋上的一個熱帶氣旋( 相當於西太平洋的颱風 )在孟加拉登陸,造成將近14萬人死亡,一百萬受災戶,財務損失相當於美金30億( 大約是孟加拉年產值的10% )。這是因為孟加拉地勢低,有一半的國土低於海拔5公尺,大量人口居住在低窪地區,而熱帶氣旋造成的暴潮曾有入侵達200公里的紀錄。孟加拉經濟落後,生活條件差,公共設施及防災設施付之闕如,也是損失慘重的主要原因之一。即使富裕如美 國,1992年安德魯颶風侵襲佛羅里達州也造成8萬5千受災戶,30萬人流離失所,損失高達250億美元。全球暖化會導致海面上昇,位在三角洲及低窪地區更容易受到洪水的侵襲。天氣相關災害的發生頻率從1980到1990年代似乎有增加的趨勢,全球經濟損失也因此逐年增加,在1996年已高達600億美元(圖14-7a)。1990年代的經濟損失總和已經高達2000億美金,是1980年代總金額的4倍。連帶受到影響的是保險業,據估計,保險業因天氣相關災害的理賠金額在1980年代共約160億美元,但單單是1990年代前半期理賠金額已高達480億美元(圖14-7b)。

這項數據實際上仍低估了真正的損失。例如,1996年的理賠金額為90億美元,看似遠少於1992年的220億。這是因為1996年的氣象災害,多發生在無錢加保的發展中國家,而1992年的理賠對象主要是受損於安德魯颶風的美國受災戶。保險業者認為天氣相關災害的增加與全球暖化有關,因此已開始投入大量資金鼓勵全球變遷研究,甚至要求各國政府採取行動,降低全球暖化的趨勢。


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