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議題背景：

IPCC（政府間氣候變遷專門委員會）2019年9月25日於摩納哥發布《氣候變遷中的海洋與冰凍圈特別報告》。此份報告在決策者摘要中，將現今科學家對海洋、冰凍圈與氣候變遷之相關研究，分為三大區塊：A是目前已觀測到的變遷與衝擊；B是依據模式所推估的變遷與風險；Ｃ是回應海洋與永凍圈變遷的實際行動。依據這三大區塊，本次報告於決策者摘要提出重要的趨勢如下：

• 全球升溫導致冰河大量流失，原因包含表面融冰、冰河薄化與退縮等。同時永凍土的溫度已達歷史新高（1980年代至今），以下為冰凍圈在流失與變動的觀測與趨勢：（SPM A1.1、2、A1.3、Ａ1.4、A3.2）
  • 2005-2016年間，格陵蘭冰層以每年278±11億噸的平均速率流失其冰量（相當於全球海平面每年上升0.77±0.03mm）。南極冰層以每年155±19億噸的平均速率流失其冰量（相當於全球海平面每年上升0.43±0.05mm）。格陵蘭與極區以外的冰河以每年220±30億噸的平均速率流失其冰量（相當於全球海平面每年上升0.61±0.08mm）。
  • 北極6月的冰雪覆蓋量每十年縮小13.4±5.4%，共損失250萬平方公里，在山區中的冰雪覆蓋深度、面積都在近數十年減少（1967-2018年）。海冰面積全年都有減少，9月海冰減少程度最大，可能每十年減少12.8±2.3%，至少是千年未見；五年以上的多年冰分布區域已縮減90%，僅餘較「年輕」的薄冰[1]（1979-2018年）。
  • 2007-2016年間全球極區與高山地區平均升溫為0.29°C ± 0.12°C。但對於永凍土區是否會因冰雪溶解，釋放甲烷，連帶產生二氧化碳，目前有中等信心程度（約65%）的證據，但無明確共識。此外永凍土溶解與冰河退縮，會減損高山山坡的穩定性。
  • 相較於1997-2006年，2007-2016年間南極冰層流失增加了三倍，同時期格陵蘭冰層的流失增加兩倍。
• 近乎確定海洋自1970年代以來持續暖化，並吸收了氣候系統中90%以上的熱量。同時海洋的暖化幅度、海洋熱浪頻率、表面酸化程度也不斷在增加，並在海平面以下1000公尺內，出現含氧量降低的情況。以下為相關變化數據：（SPM A2、1、A2.2、A2.3、A2.5）
  • 海洋升溫的速率與吸收的熱量可能增加超過兩倍，且非常有可能是人為導致。
  • 在1970-2017年全球海洋（0-2000公尺深度）增溫幅度中，南極冰洋占了35-43%；在2005-2017年間，南極冰洋本身增溫45-62%。
  • 海洋熱浪的頻率更頻繁、持久，且強度與範圍都增加。2006-2015年間所發生的海洋熱浪，很可能有84-90%是因為人類活動造成。
  • 自1980年代以來，海洋已吸收人類排放CO₂的20-30%，極可能造成海洋進一步酸化。同時，開放海域的酸鹼值以每十年減少0.017–0.027 pH的速度酸化，95%的海平面酸鹼值已偏離自然改變的背景值。
• 近數十年，全球海平面上升原因，是來自格陵蘭與南極的冰層流失，冰河體積流失與海洋熱膨脹增加，則加劇海平面上升趨勢。（SPM A3、Ａ1、A3.4、A3.5）
  • 1902-2015年間全球海平面總上升幅度為16公尺（約0.12-0.21公尺）。2006-2015年間全球平均海平面升幅為每年3.6mm，約為1901-1990年升幅速度的2.5倍。其中，因冰層與冰河融解造成的上升幅度約為每年1.8mm，超過海洋熱膨脹的影響（約為每年1.4ｍｍ）。
  • 海平面上升幅度，並非全球皆同，不同區域的差異，可能在±30%的幅度之間，這與地表冰雪流失、海洋循環，與各區域人類活動的差異有關。
  • 極端波浪高度增高，亦是造成海岸侵蝕與氾濫的原因，目前觀測到主要是發生在南大西洋與北大西洋，在1985-2018年間，增加幅度分別為每年1公分與每年0.8公分，北極地區海冰流失，也是造成波浪高度增加的原因。
• 人類活動可能導致近數十年來，北太平洋西部最強熱帶氣旋開始向極區移動，並開始有證據證明近數十年來，每年第四或第五級熱帶氣旋[2]出現的比例增加。（SPM A3.6）
• 因冰凍圈退縮、海洋環境變化（包含海洋升溫、海冰變化、含氧量降低、海洋酸化等）所造成生態上的衝擊，目前可觀察到：（SPM A4.1、A5、Ａ2、Ａ5.4、A6.1、A6.2、A6.3、A6.4、A8.1）
  • 低海拔物種向上遷徙，高山物種增加，但依賴冰雪或存活於低溫的物種減少，增加滅絕風險；物種的季節性活動亦在改變。
  • 自1950年以來，多個不同群體的海洋物種，透過改變棲息地、季節活動等方式應對海洋環境變化。造成海洋物種組成、數量與生態系統的結構變化，並引發連鎖效應。例如：南極磷蝦族群分布逐漸向南移動、因海冰變化導致極區海洋哺乳類與鳥類棲地縮減、極區浮游生物影響該地食物網、生態多樣性與漁業。
  • 因升溫導致最大漁獲潛能降低，及魚貝類空間分布與數量變化，加劇過度捕撈對魚類資源的衝擊，與對人類生計、經濟效益、在地文化的影響。
  • 因海洋環境變化導致對海岸生態系統的衝擊，過去100年來將近50％的海岸濕地，因區域性的人類壓力，與海洋極端氣候事件而消失；海草與海藻林分布的範圍往高緯度地區擴張；大規模紅樹林死亡；海水入侵河口，海洋生物分布往上游擴散，這也連帶影響這些區域的生態系。
  • 珊瑚、藤壺與貽貝等生物目前正受到海洋溫度升高與酸化的影響，海洋熱浪已造成大規模的珊瑚白化事件。
• 自 20 世紀中期開始，北極與高山區域冰凍圈的縮減已導致食物安全、水資源、水質、生計、健康與福祉、基礎建設、交通運輸、觀光與休憩及人類社會的文化受到衝擊，特別是原住民族文化。其對人類健康的負面衝擊包括因食物及水所致的疾病風險增加、營養不良、受傷與心理健康挑戰等，亦可能因冰河融化釋出汞而使水質遭受污染。（SPM A7、1、A7.2）
• 有害藻華的出現部分是因為海洋升溫、海洋熱浪、含氧量降低、優養化與汙染所致。其已對糧食安全、觀光、在地經濟與人類健康造成負面衝擊。（SPM A8.2）
• 在多數地區，當前海平面上升對沿岸人類的衝擊仍難以確定其歸因，因為相關衝擊可能在非氣候性因素影響下加劇，例如地層下陷、棲息地破壞、珊瑚礁與砂石採集。（SPM A9.1）
• 在現有的溫室氣體排放推估模式下，即使是低排放量情境（RCP2.6），在本世紀末前仍會導致無法逆轉的變化，如多數冰河消失、大規模永凍土融解、北極海冰消失。在高溫室氣體排放情境（RCP8.5）下，預估在2100年前冰河減少量可能達36±11%、僅因冰河溶解導致海平面上升幅度達200 ± 44mm、永凍土範圍減少69±20%、有小型冰河區域，其冰河損失達80%。若控制在低排放量情境，在2100年冰河減少量則可能為18±7%、海平面上升幅度為94 ± 25mm、永凍土範圍減少24±16%。（SPM B1.1、B1.4、B1.7）
• 在海洋的部分，預估其將會轉變為前所未見的狀態。在現有的溫室氣體排放推估模式下，海洋會持續增溫，在5情境下，0-2000公尺的海洋表層，預估將會多吸收5-7倍的熱量、含氧量相較2006-2015年水準降低3-4%、酸鹼值減少0.3；在RCP2.6情境下，則預計會多吸收2-4倍熱量，含氧量降低與酸化狀況會減緩。（SPM B2、B2.1、B2.2、B2.3）
• 海平面上升速度加快，在赤道鄰近區域，可能使過去百年一遇的海平面極端氣候事件，在2050年前頻繁增加至每年一遇，且無論在何種排放情境下，海平面上升的情況仍會持續，但6情境下，海平面上升幅度有機會在2300年限縮在1公尺左右，平均海平面上升亦會導致與熱帶氣旋相關的極端災害，海岸災害亦因此加劇。（SPM B3、B3.4、B3.6）
• 海洋升溫、含氧量降低、酸化及來自海洋表面至深層海洋的有機碳減少，預估將傷害冷水珊瑚的棲息地，同時即便全球升溫侷限在1.5°C，幾乎所有溫水珊瑚將遭受大面積的損失及局部滅絕情形。（SPM B5.4、B6、B6.4）
• 受海洋與冰凍圈變化影響，當前和未來風險最高、最容易受到傷害的人，通常也是適應能力最低的人，尤其是在低窪島嶼、海岸地區、北極地區和高山地區，且面臨發展挑戰。同時，即便許多國家提出具高度企圖心的調適行動，與轉型治理改革，有機會減少風險帶來益處，但其益處會因為地點而有所差異。例如海岸防護投資可能為數十億至數百億美元，但可減少2-3倍氾濫風險，這樣的投資對人口密度高的區域成本效益高，但偏遠地區與小島嶼國家卻難以負擔。在當前海平面下，一些沿海居住措施，例如預警系統和防洪措施，是成本低且效益高的選擇。（SPM C、4、C3.1、C3.2、C4.1）
• 無論是陸地和海洋棲息地的恢復、生態系統管理工具、重建過度開發或枯竭的漁業，在升溫程度超過1.5°C的情況下，應對生態系統變化的能力依然相當有限。恢復、管理與保護海岸生態系統，例如紅樹林、潮汐沼澤和海草系統等，這些行動加總起來除了減緩氣候變遷，還具有其他好處，例如提供防護、改善水質、增加生物多樣性等。（SPM C2.3、C2.4）
• 報告中與發布記者會亦提醒，若於各層級與規模上，針對教育和能力建構的投資，有助社會學習長期應對措施，從而降低風險並強化韌性。（SPM C4.4）

對此，我們邀請專家提供意見如下：

2019年10月04日
海洋大學河海工程學系講座教授兼副校長 許泰文

IPCC於9/25發布《氣候變遷中的海洋與冰凍圈特別報告》，報告中指出對於海平面上升，目前根據中央氣象局潮位站，長期潮位和衛星資料分析結果顯示，臺灣海平面上升在0.5cm－0.8cm/year範圍，比RCP2.6情境的1cm/year低，但上升幅度衝擊環境之嚴重性不容忽視。對臺灣沿岸造成的損害，包含海岸侵蝕、國土流失、波浪越波[3]、海水倒灌、濕地和濱外沙洲流失。海堤或消能設施[4]必須加高並強化消能功能、地層下陷區淹水預警、地下水鹽化及沿岸生態環境改變、海岸脆弱度和危險度增加。

海平面上升100公尺，根據Brunn（1964）法則[5]，在臺灣西部海岸，如果海灘平均坡度為1/100，則海岸將後退100公尺。在東部海岸，如海灘平均坡度1/10，則將後退10公尺。

臺灣對於海岸監測，有中央氣象局委辦成大近海水文中心設立沿岸和離島監測站，長期監測波浪與潮汐；國家研究院海洋科學中心定期監測臺灣環島波浪流海況；另外為各個政府機關或民間企業開發案如彰濱工業區或離岸風場環評之監測。

2019年10月04日
臺灣大學海洋研究所教授　曾于恒

聯合國政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）最近發布《氣候變遷中的海洋與冰凍圈特別報告》，此次的報告加入了最近幾年更新的科學研究成果，不過整體結論與上一次IPCC報告差異不大，本次特別報告新的資料顯示南極附近冰層（或稱冰蓋ice sheet）已經開始有極不穩定的變化（ice sheet instability），這樣的變化可能會導致冰凍圈幾乎不可逆轉的消融，造成全球海平面比預期更劇烈地上升。不過由於觀測資料非常有限而且現今相關研究對複雜的冰蓋與大氣、海洋之間交互作用的過程了解也有限，所以氣候模式中的冰層變化在未來情境的模擬存有很大的不確定性，我們需要仰賴更完整以及長期的海洋監測。基本上臺灣從過去到現在並沒有很完整的海洋監測研究，過去曾經有些由整合型計畫資助的海洋環境監測，但是要長期維護經費是非常大的問題。報告中持續提到的海洋溫度上升與海洋酸化對於海洋生態系的影響是全球的，更不用說臺灣周遭海域，臺灣作為海島國家，周遭海域的海洋長期溫度上升趨勢，其實比全球上升平均還明顯，漁獲的資源最近幾年也有很大的變化，例如日本鰻這兩年的捕獲量異常地少。氣候變遷對臺灣海岸防護、海洋生態與甚至極端氣候災害的影響其實是非常顯著的，最近海洋委員會（後簡稱海委會）總算正式成立，建議海委會應該扮演積極主動的角色，從長期海洋環境變化監測及模擬開始，做一個長期海洋衝擊影響規劃，並結合其他部會提出未來能夠調適的具體方案！

相關利益聲明

我是研究海洋環境、氣候變遷以及海氣交互作用的研究人員，無任何利益關聯

2019年10月01日
海洋大學環境生物與漁業科學系特聘教授　李明安
中山大學海洋科學系助理教授　雷漢杰

因應1987年成立的全球聯合海洋通量研究（Joint Global Ocean Flux Study），臺灣科學家於1998年成立東南亞時間序列研究（South East Asia Time-Series Study，簡稱SEATS），於南海18°N 116°E設立SEATS測站，研究南海的海洋──大氣二氧化碳通量以及水化學變化。研究結果顯示，南海表水的pH在1998-2006年間，正以每十年0.015pH單位下降[6]，這與《IPCC氣候變遷中的海洋與冰凍圈特別報告》中所提的0.017（指低緯度海洋，例如南海）－0.027（指高緯度海洋，例如極區）差不多。由於南海海水是臺灣附近海域海水的主要來源之一，南海的酸化意味著臺灣附近海域也應以相似速度酸化中。

此外利用HadISST（Hadley Centre Sea Ice and Sea Surface Temperature dataset）分析1870年迄今的海表水溫（Sea surface temperature）趨勢發現，臺灣周邊水域長期平均海表水溫呈現增溫趨勢（見圖一），以臺灣海峽的平均海表水溫變動而言，1990年迄今的平均海表水溫呈現高溫（大於24℃），且自2012年起臺灣海峽平均海表水溫，呈現明顯增溫的趨勢，似乎擺脫2000年－2011年的全球水溫停滯現象，代表著另一波段暖化現象再次出現（詳見圖二）。

圖一　1870－2018年間臺灣周邊水域海表水溫（HadISST）變化趨勢

資料來源：海洋大學李明安整理，未發表（若需引用請與本中心確認）。

圖二　1870－2018年間臺灣海峽水域年別平均海表水溫（HadISST）時序列變化趨勢

資料來源：海洋大學李明安等整理，投稿中（若需引用請與本中心確認）。

整體上，由相關文獻研判臺灣周遭海域的水域環境，與本次IPCC報告提及水溫暖化與酸化趨勢相似，其中水溫暖化伴隨極端降雨，已造成部份洄游性物種（如烏魚）向南洄游的南界，北移至北緯24度以北，以及影響沿岸水域牡蠣繁殖期錯亂等現象，似有造成周邊海域生態系統崩壞的疑慮。值得注意的是，除了水溫暖化趨勢外，2008年、2011年極端冷水入侵澎湖水域及2016年的霸王級寒流也對海域生態造成極大衝擊。不過除了暖化與酸化，還有其他很重要的人為活動，例如漁獲資源減少、過度或不當捕撈、超抽地下水等，可能會對海洋環境以及生態（如海水入侵河口、海岸濕地消失等），產生負面影響。亦即，目前雖已觀察到海洋環境以及生態的變化，但多少比率是受暖化以及海水酸化影響，而多少比率又是受其他人為活動影響，這些均需要更多的科學證據加以釐清。

如前所述，暖化、酸化、海平面上升都是幾乎無法阻止的事。根據IPCC的報告，到本世紀末，世界海平面可能會再上升一公尺。因此，臺灣未來大型建設的設計以及選址，應把這些因素（特別是海平面上升）考慮進去。另一方面，還有其他的人為活動（例如：超抽地下水造成地層下陷、偷排污水造成海水污染以及酸化、不當或過度捕撈、不當海岸開發……等等），都會對海洋環境以及生態產生衝擊。有系統地透過減碳及減少人為活動對海洋影響的作為、整合科學數據調查工作，與調適策略之擬定，將有助於對抗全球環境變遷對臺灣周遭海洋生態以及環境的影響。

2019年09月30日
中央研究院環境變遷研究中心副主任 許晃雄

IPCC《氣候變遷中的海洋與永凍圈特別報告》與IPCC AR5最大不同點在於增加了最近十年的氣候變遷資訊，以及多考慮了1.5°C增溫情境。一如預期，最近十年的資料驗證了1998年到2010年間，所謂暖化遲滯現象只是全球暖化現象中的暫歇現象，2010年至今的暖化趨勢反而變得更加急遽。經歷了2015–2016年超級聖嬰現象之後，全球海溫並未如以往迅速下降，而僅是在些微下降後，持續長期以來的上升趨勢。

這份報告也再次強調溫室氣體排放越多，累積越多，海水暖化、海面上升與海水酸化越嚴重，對海洋生態與漁獲量衝擊越大。尤其需要警惕的是人為溫室效應多出的能量，有90%儲存於大海中。亦即，大部分的能量僅暫存於海洋中，我們目前感受到的暖化只是其中的一小部分。這些儲存於海洋中的能量，即使大氣中的溫室氣體不再上升甚至下降，仍會在未來數百年中持續釋出來暖化地球大氣層。

發生於全球海洋的現象，同樣發生於臺灣周遭海域。過去幾十年來，臺灣沿岸與鄰近海域的海溫與海平面上升幅度，顯著高於全球平均值，尤其以冬季的臺灣海峽更明顯[7]。海水酸化明顯，但是由於人為汙染嚴重，不易釐清近幾十年來暖化趨勢的實際影響。臺灣鄰近海域的珊瑚白化現象，多受如聖嬰現象的影響，長期趨勢不明顯。國內關於未來全球暖化趨勢對臺灣鄰近海洋的影響，仍欠缺有系統的研究。少數研究與專家意見認為「預期氣候變遷對於臺灣海域生態系的影響，相對於其他地區可能更為嚴重」。未來全球暖化將越趨明顯，影響也將越趨顯著。

欠缺系統性研究，海洋領域不是個案，其他領域亦如是。氣候變遷的衝擊層面非常廣，且需要專業知識與能力的建構。國內多數研究領域，在氣候變遷衝擊方面經驗不多、資料不足、量化工具有待發展建置。科技部推動多年的「臺灣氣候變遷推估資訊與調適平台計畫」規模不足以涵蓋所有面向，量化未來氣候變遷對臺灣的整體衝擊。國內應比照能源國家型計劃，針對所有可能的面向（如大氣、海洋、水資源、自然災害、農漁業、生態、健康、經濟、能源等），即刻全面啟動系統性研究，了解氣候變遷衝擊對臺灣的可能衝擊。

有充足的衝擊評估資訊，方能擬定適當的調適方案。國內推動氣候變遷調適方案多年，但在欠缺基本的衝擊評估資訊的前提下，可能無法對症下藥，擬定出最適當的措施。這正是應該仔細著墨，紮實下功夫之處。

2019年09月30日
中央大學水文與海洋科學研究所教授 李明旭

從《臺灣氣候變遷科學報告（2017）》所彙整，臺灣科學家研究長期潮位觀測和衛星測高資料分析顯示，臺灣附近海域從1961 年至2003 年間海平面上升趨勢平均為+2.4 mm/yr，較全球平均值（+1.8 mm/yr）為大；以對生態的影響為例，黑面琵鷺是臺灣稀有性物種，近年來其棲息地已從主棲地（七股和四草地區）向北（雲林縣）或南（高雄市）擴增分布，海平面上升將使黑面琵鷺的部分攝食區消失及休息區淹沒；而臺灣許多海岸地區因超抽地下水而存在地層下陷問題，海平面上升將加速海岸地區地層下陷區遭遇巨大衝擊的時間與擴大衝擊影響範圍 [8]。

因此受氣候變遷下臺灣鄰近海域環境所產生的改變，將因臺灣內部自身在土地利用、產業政策、資源管理等而變得更複雜，例如海平面上升在海岸地區的產業轉型、都市發展、地層下陷防治等，需同時兼顧外部氣候變因與內部風險治理及在地利害關係團體的溝通，因此我們需要積極建立氣候變遷跨領域研究能量，結合自然科學、人文社會科學與利害關係人來共同面對氣候變遷所帶來的不同面向衝擊，透過跨領域衝擊評估與調適研究，將科研知識轉換成決策與行動依據。

註釋：

[1] 編註：年輕的薄冰是指隨著天氣變化，可能在溫度較高時融化，在較寒冷時重新凝結的冰；相對於過去北極地區，因長年低溫可能有結冰後就不會融化的「老冰」，這些「老冰」甚至可能是千百年以前就凝結而成。

[2] 編註：此為美國國家颶風分級標準，等同臺灣的強烈颱風強度。
[3] 編註：此指波浪越過堤防波浪。
[4] 編註：消能設施是指用於保護海岸，減緩波浪對於海堤或海岸沖刷之設施，例如被覆蓋於海堤之消波塊或石塊。
[5] 編註：可稱為布倫法則，是指在砂質海岸地帶，海平面每上升1公分，海岸將因受到侵蝕而後退1公尺以上。
[6] Lui, H.-K. and Chen, C.-T. A. (2015). “Deducing acidification rates based on short-term time series.” Scientific Reports 5: 11517.
[7] 臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台建置計畫團隊（2017）。《臺灣氣候變遷科學報告2017－物理現象與機制》及臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台（2017）。《臺灣氣候變遷科學報告2017－衝擊與調適面向》。
[8] 相關數據依據，同前註7所提之兩份報告，歡迎下載閱讀。