
根據《自然通訊》期刊四月22日發表的一篇新研究顯示,在1961~2023年期間,全球超過60%的地區經歷了頻率更高、強度更大、轉換更快的溫度翻轉事件,也就是溫度從高溫熱浪快速轉變成低溫寒潮,或是反向從低溫寒潮轉成高溫熱浪的極端情況;這種溫度在冷熱之間的快速循環變化,比單獨發生的熱浪或寒潮極端事件,對人類健康、基礎設施、空氣品質、和植物生長造成更嚴重的影響,是一個全新的警訊。
全球暖化 溫度翻轉
該研究指出,全球暖化導致地表溫度變率增加,也就是溫度的波動更大,特別是北極暖化的速度比全球平均值快4倍,導致極地渦旋及中緯度地區的噴射氣流和羅斯貝波失去穩定,引發更頻繁的極區冷空氣南侵與低緯度暖空氣北移的交互現象,增加了極端溫度轉換的頻率。
此外,暖化導致土壤日趨乾燥,減少蒸發的冷卻效應,影響地表熱通量,增加垂直溫度變化的幅度,白天溫度更高,夜間降溫更快,加劇晝夜的溫差,促進溫度的翻轉。更不幸的是,在未來高碳排放情景下,溫度翻轉的頻率和強度會增加得更顯著,只有維持低碳排放情景,才能緩和溫度翻轉的負面趨勢。
溫度翻轉影響生態
溫度突然的變化會導致許多動植物無法及時適應,又來不及遷移到其他地區,影響物種的生理調節與生長週期 (如授粉、繁殖),破壞原有的生態平衡,導致入侵物種增加或本地原生物種減少,傷害整個食物鏈以及降低生物的多樣性。
溫度的劇烈波動也會改變病蟲害的生命週期和分佈範圍,加劇病蟲害事件的爆發與擴散。更嚴重的是,頻繁的溫度翻轉會削弱生態系統的自我修復能力,更容易受到後續極端事件(如洪澇、乾旱等)的衝擊,難以恢復原狀,招致生態系統的服務功能受損,脆弱性增高。
低收入國家易受影響
該研究特別提到,低收入與弱勢國家面臨溫度翻轉的風險是全球平均的4~6倍,主要的因素是這些國家的經濟結構高度仰賴農業,農作物生長期間若遭遇溫度劇烈波動,產量就會驟減,衝擊國家的生產毛額;再則是基礎設施不足,缺乏恆溫儲糧系統與抗溫差的建築與交通設施,加上空調覆蓋率低,難以承受溫度翻轉的影響。
另外,傳染病的媒介病原在溫度的波動中繁殖週期縮短,導致傳播季節的病例數暴增,醫療系統難以負荷。在國際氣候融資方面,低收入國家面對更多壁壘,難以獲得調適的資金,同時也面臨技術轉移障礙,無法獲得對溫度變化承受力高的作物種子。
臺灣也面臨挑戰
臺灣位於亞熱帶且四面環海,島上多崎嶇山地,人口密集在幅員有限的西部平原,溫度快速翻轉會帶來獨特的挑戰,需要建構高解析度預警系統,針對不同區域制定因應措施,推動氣候韌性高、基礎設施堅固、與社會適應力強的綜合策略。
首先在農業方面,溫度翻轉影響作物生長,需積極培育推廣溫度變化耐受力高的品種。此外,臺灣的能源供應依賴進口,未來頻繁的溫度翻轉會導致更多用電高峰,需加強智慧電網和儲能技術;近日歐洲西葡兩國的大規模停電事故,就是殷鑑。
同時,醫療系統需準備因應溫度驟變所引發的公衛問題,更要加強跨部門合作,比如氣象署、環境部、地方政府等的資料共享和緊急應變的協調,提高民眾的防災意識和自助自救能力。