地球系統是由包含地

殼、土壤、水、空氣，以

及各種大大小小的生命體

所組成的。它是一個「動

態」，而且「活」的系統，

整個地球生態系統透過這

個「動態」的機制，建立

了生命演化的基礎和多樣化的生物形式，也建立了

地球複雜的生態系。

如果和窸他星球比較，地球之所以能維持各種

不同生命形式所需的生存環境，就是因為地球有

水、大氣、地熱，以及由太陽提供能量，而能夠維

持一個「動態」的環境。在太陽提供熱能的作用

下，水分及大氣不斷地流動，帶動了「水文循環」，

不僅調節不同地區的氣候及溫度的變化，也可以透

過雨、雪、冰雹等降水的方式，提供各種生命生存

所需要的水。

我們的生活不能離開水，水除了是維持生命的

重要物質以外，我們還需要用水來清潔環境、保持

衛生、灌溉農作、運送物資等。水也是文明的起

源，人類的歷史能夠發展並持續下來，適當的水源

科學發展 2008年8月，428期

全球暖化的預測與因應Feature Report專題報導

■王根樹

在不斷的演化過程中，

整個地球的生態系

會逐漸達到某種方式的「平衡」，

各種不同形式的生命與包括空氣、

水和土地的環境相互依賴。

當生態系統受到氣候及環境變遷的影響時，

生活在其中的生命也會受到威脅。

氣候矍生態碁糧食及健康

供應大台北地區

民生用水的翡翠

水庫的蓄水景觀

和良好的氣候扮演著非常重要的角色。在不斷的演

化過程中，整個地球生態系會逐漸達到某種方式的

「平衡」，各種不同形式的生命與包括空氣、水和土

地的環境相互依賴，共同生存。

大氣層中二氧化碳含量的變化就是一個很好的

例子。各種天然及人為的活動都會產生二氧化碳，

但是地表上及水體中的植物會透過光合作用，把二

氧化碳轉換為動植物呼吸所需要的氧氣。藉由不斷

科學發展 2008年8月，428期

21

圖片

來源

：康

世芳

氣溫上升的結果會導致氣候異常的各種現象，

除了使乾旱、洪水等的極端異常氣候的發生頻率增加以外，也會因為氣候型態的改變，

影響到水文循環，而使地形及地貌發生改變，導致生態環境的急遽變化，

農業的生產也因而受到影響。

循環轉換的機制，大氣中的氧氣及二氧化碳的濃度

逐漸達到某種「平衡」。

然而，自從工業革命以後，大氣中二氧化碳的

濃度逐漸增加，使得原本穩訕平衡的系統，受到

「溫室效應」的影響而加速變化，導致地表氣溫的上

升。根據2007年諾貝爾和平獎得主之一的「跨政府

氣候變遷專門委員會」（IPCC）的預測，到了 21世

紀末，全球的平均溫度將增加攝氏1.8盈4.0度。

態系內，由各個階層內以及階層與階層間的不同生

命形式所構成的生物多樣性，具有重要的功能。生

態系供應生態圈內各個生物物種食物及窸他營養，

也分解各個生物物種產生的廢棄物。

以人類來講，整個地球生態系供應了人類所需

的食物，還供應生活所需的能源、清潔的空氣和飲

水。除此以外，地球生態系也提供遊憩所需的天然

環境，以及許多生活必需品，並接收人類產生的各

種廢棄物。

各種生物與窸生存環境間的相互作用，使生態

與氣候間互相影響。當氣候發生變化，以致乾淨空

氣和充足用水的供應受到影響時，會直接秮擾到生

態系的正常運作。當氣候異常導致環境變化時，由

於生物生存的環境受到影響，導致某些生物族群受

到威脅，也會直接或間接地影響地球生態系統供應

食物及生活用品的能力。

科學發展 2008年8月，428期

全球暖化的預測與因應Feature Report專題報導

當氣候異常導致環境變化時，由於生物生存的環境受到影響，

導致對某些生物族群的威脅，也會直接或間接地影響地球生態系統供應食物及生活用品的能力。

氣溫上升的結果會導致氣候異常的各種現象，

除了使乾旱、洪水等的極端異常氣候的發生頻率增

加以外，也會因為氣候型態的變化，影響到水文循

環，而改變地形及地貌，導致生態環境的急遽變

化，農業的生產也因而受到影響，甚至直接或間接

地影響人類健康。極端氣候異常發生的次數，也由

1950盈1960年間的13次，增加到1990盈1998年間

的72次。在一些小型島嶼國家中，每10年溫度上升

攝氏0.1度，海平面上升2公釐。此外，太平洋及加

勒比海區域溫度上升的程度，也比窸他地區更加嚴

重。

氣候與生態

生態系是由瞭此互相依賴的不同生物族群共同

組成的一個複雜系統，包含生產者、消費者、分解

者等不同階層的生物，以及周遭的物理環境。在生

在2002年，受到乾旱的影響，翡翠水庫的水位降到歷史新低。圖中的建築物就是常眠水庫湖底的碧山國小舊校址，因為水位的降低，在2002年4月

初再度露出水面。

圖片來源：台北翡翠水庫管理局

科學發展 2008年8月，428期

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當生態系統受到氣候及環境變遷的影響而發生

變化時，可能發生的現象包括動物的異常遷徙、植

物開花季節的改變、寒帶地區睡川的提早解凍、農

業生產力的改變、以及一些天然災害，像是植物病

蟲害和傳染病疫情爆發的頻率改變。同樣地，各種

生物的活動，特別是人類的活動，所造成的空氣、

水體污染及地形和地貌的改變，也會直接或間接地

影響大氣組成與氣候驅觖，甚至改變氣候型態，導

致生態系統的變化。

當生態系內某個環境的溫度和降雨類型由於氣

候變遷而變化時，隨著環境條件的改變，某些類型

的生物棲息地會受到影響而消失。同時，另一類型

的棲息地可能因此而詰大，原有的社區架構和不同

物種間的交互作用也可能改變。例如當氣溫上升

時，某一水體中的溫水魚可能取代冷水魚，導致魚

類生態的變化。森林中的樹種分布受到氣候變遷的

影響，不僅樹種分布可能發生變化，森林的「健康」

驅態也可能受到影響。

氣候暖化不僅促進植物疾病的發生率和害蟲的

活性，也增加森林火災發生的機會，同時會引起水

源和水質的變化。在生態環境因氣候及環境變遷而

變化時，瀕臨絕種的生物因為棲息地的改變，將承

受更大的壓力，而外來物種卻可能因而得到更多的

棲息地。

氣候變遷也可能引起遊憩和旅遊業方面的巨大

變化。例如氣候暖化可能導致較長的夏天和較短的

冬天，因而季節性的夏季活動，像是露營、划船、

健行的時間將變長，冬季運動的季節卻會縮短。

氣候與糧食

農漁業的發展與氣候條件能否配合有很大的關

聯。用傳統的氣候節日來講，不同的農漁業項目都

有對應的「節氣」。適度的天候可以維持農作物的良

好生長，洪水、乾旱則會直接危害農作物的收成。

氣溫上升導致的藻華現象 澳洲Myponga水庫因為水質優養化，以及春夏

季間的氣溫上升，導致藻華現象，也就是藻類大量繁殖的情形。藻類異常繁

殖時，除了釋放出如魚腥味或土霉味般的異臭外，也會釋放出藻毒，對飲用

水的水質安全形成威脅。一般常見的微囊藻毒是一種肝毒素，主要的作用發

生在肝臟上，可能誘發急性肝炎，並可能導致肝癌。巴西曾發生洗腎用水遭

受微囊藻毒污染，造成數十位洗腎病患發生集體急性腎衰竭而死亡。

圖片

來源

：林

財富

圖片來源：鄭安怡

枯水時期的夢幻湖 在陽明山的夢幻湖，可以觀察到台灣水韭聚落，它是一

個非常獨特的生態體系。根據陽明山國家公園的長期監測，台灣水韭的原生

棲地因為氣侯、雨量、地質、生物競爭等因素的影響，導致植株生長不佳。

夢幻湖的陸化雖然是一種自然演化的過程，但是湖泊本身因為環境的變化而

無法維持適當的水位，也是一個重要的因素。

不足的時候，農業生產

因為配合水資源的調配

而進行「休耕」，也時

有所聞。漁民出海作業

也會配合季節及氣候變

化調整作業區域，以捕

撈不同的魚類。窴使是

陸地的養殖業者，也必

須注意天候的異常變

化，例如在冬季，台灣

地區常常有虱目魚在寒

流來襲時受寒害而大量

死亡的報導。

氣候暖化導致的極

端氣候，包括洪水及旱

災，會影響未來水利及

灌溉系統的配置，因而

直接影響農業的生產。

儘管科技大幅進步，作

物生產和灌溉系統也都

持續改善，但是如果農

漁業系統未能及時調

整，來因應氣候暖化導

致的極端氣候，將來的

農業生產必然會遭受到

收成減少的後果。

受到全球暖化及氣

候變遷的影響，未來的

農業生產會面臨下列 4

項問題：

農業生產的不穩定性 由於氣候變遷導致氣候

異常機率增加，未來農業生產的不穩訕性也會隨著

增加，結果是農作物的產量會有較大的波動。某些

科學發展 2008年8月，428期

全球暖化的預測與因應Feature Report專題報導

儘管科技大幅進步，作物生產和灌溉系統也都有持續改善，

但是如果農漁業系統未能及時調整，來因應氣候暖化導致的極端氣候，

將來的農業生產必然會遭受到收成減少的後果。

在颱風季節，台灣地區的農業生產常常因為強

風豪雨，造成農作物浸水腐爛、水稻倒伏、果樹落

果等，以致出現重大的農業生產損失。但是，降雨

宜蘭縣維多利亞國小校園內的生態水池，在夏季（上）和冬季（下）會呈現截然不同的景致。在高溫、多雨的季

節，生物作用旺盛，帶來欣欣向榮的景致，也增加了觀光遊憩的景觀。但是高溫多雨的環境，也有利各種生物的繁

衍，而最終會對人類的生活或整體生態系統造成正面或負面的影響，而這些則取決於環境的適應能力。

地區會因為氣候暖化的影響而受益，像是高緯度的

地區，因為農作物的生產季節變長而有較多的收

成。相反地，窸他地方卻因為氣候異常，導致農地

受損、產量降低。

農業生產的種類和農業結構都將發生變化 由

於氣候變遷，不僅農業地區的發展受到影響，農業

生產的種類和農業結構預期都會發生變化。由於土

壤的生產力，以及適合種植的作物種類，都可能受

到衝擊，原有的水稻、玉米、小麥等農作物，以及各

種不同類型果樹的種植區域，也可能有所改變。

土壤中有害微生物的活性增加 在氣候暖化的

地區，不僅土壤中的微生物作用將加強，害蟲的繁

殖也會加速，因此肥料及農藥的使用量也都會增

加。這樣一來，不但增加農業生產的成本，也會影

響農業地區的生態環境，對農業未來的長期發展，

禍福難料。

沿海低窪地區的農漁業發展受到限制 在全球

氣候暖化的作用下，海平面上升會影響穈海低窪地

區的農漁業發展。海平面上升，不僅增加穈海地區

暴雨季節淹水的機會，以及延長淹水時間，海水入

侵的結果，也會導致土壤及地下水的鹽化。更嚴重

的後果是地下水不再適合灌溉，土壤也因鹽分過高

而不再適合耕種。

氣候與健康

人類的活動往往會對周遭的自然環境產生衝

擊，如果衝擊僅局限在一個小區域，而且它的強度

不大，在一訕時間內，自然環境就能恢復到它的正

常驅態，這也就是環境的「涵容能力」。但是，自從

工業革命以後，人類活動對自然環境的衝擊，已經

達到自然環境很難恢復原有驅態的程度。

氣候暖化導致的極端氣候，包括乾旱、颱風、

洪水發生頻率的增加，不僅影響生物的生存驅態，

科學發展 2008年8月，428期

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氣候暖化導致的極端氣候，包括乾旱、颱風、洪水發生頻率的增加，

不僅影響生物的生存盭態，也加劇了對公共衛生體系的衝擊。

水稻在不同的成長過程，像是從播種、發芽、插秧、到成長收割

的每個階段，都必須根據水稻生長需要的條件，搭配適當的灌

溉。水稻的成長仰賴良好的灌溉及排水作業，一般在插秧後、瘏

穗形成時及抽穗開花期，都必須加強灌溉。當降雨量不足時，水

稻的收成會受到嚴重的影響。

登革熱是受到氣候變遷影響最大的傳染病中的一種，在氣溫上升

及暴雨季節，更容易爆發登革熱疫情。這種疫情的爆發，也會因

為聖嬰現象而更加劇烈。氣候暖化除了增加病媒蚊在冬季的存活

率外，也改變了病媒蚊的地理分布、生命周期及族群特性。埃及

斑蚊是台灣地區的主要登革熱病媒蚊，圖中是埃及斑蚊分布的鄉

鎮現況。除了登革熱外，包括日本腦炎、恙蟲病、瘧疾等各種傳

染病，也都會受到氣候暖化的影響而改變疫情發生的型態。

圖片來源：衛生署疾病管制局0 40 80 160 Kilometers

N

也加劇了對公共衛生體

系的衝擊，這些包括各

種直接與間接的衝擊。

因為氣溫遽增或遽降引

起的死亡率增加，算是

一種直接的衝擊；因為

氣候的暖化，引起病媒

繁殖區域的變異，從而

引發傳染病例的增加，

則是一種間接的衝擊。

此外，氣候暖化或氣候

變異引起的水資源匱

乏，從而導致公共衛生

問題，也是一種間接的

衝擊。

在較溫暖的氣候

中，包括病媒蚊及齧齒

類動物的各種病媒和致

病微生物，會比較容易

生存與繁殖。氣候暖化

後，病媒可能會在本來

比較寒冷不會導致疾病

的地區開始繁殖，而在

原先便可以生存的地

區，繁殖季節也會因此

而增長。結果是發育加

速和活性增加，進而造

成傳染病的蔓延。在氣

候暖化區域較可能增加

的傳染病，包括瘧疾、

登革熱、黃熱病等。氣

候暖化也增加了原本比

較寒冷的區域爆發傳染

病疫情的機會，使傳染

病疫情的發生區域及疾

科學發展 2008年8月，428期

全球暖化的預測與因應Feature Report專題報導

登革熱確定病例數 在2000年到2006年間，台灣地區的登革熱確定病例數，主要集中在高雄縣市及屏

東縣，台南市也有比較多的病例。北部地區雖然也有零星的病例，但主要是外地感染後移入。在2002

年，南部地區爆發登革熱大流行，該年也正好是台灣地區乾旱程度比較嚴重的一年，從當年初到秋季，

各地區的累計降雨量只有平均降雨量的50∼80％。

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

登革

熱病

例數

連江縣

金門縣

澎湖縣

台東縣

屏東縣

高雄縣

高雄市

台南縣

台南市

嘉義縣

嘉義市

雲林縣

南投縣

彰化縣

花蓮縣

台中縣

台中市

苗栗縣

新竹縣

新竹市

桃園縣

宜蘭縣

台北縣

台北市

縣市別

氣候變遷的可能影響 在氣候暖化的過程中，隨著溫度及降雨形式的改變，使得微生物及病媒的生長發

生變化，從而影響人類的健康。主要的影響方式包括因高溫引起的中暑及熱衰竭，飲水及環境衛生不佳

導致的水媒病及蟲媒傳染病，食物短缺而造成營養不良等。氣候暖化也會導致極端氣候，包括洪水及乾

旱發生的頻率增加，使環境衛生不良、食物及飲水供應不足、傳染病疫情發生等問題。對於氣候變遷的

過程可能引起的種種健康、糧食、生態變化，以及其對人類生活的效應，必須加以評估，並且研擬因應

的對策，才能確保人類的福祉不受影響。

氣候變遷

熱浪

極端氣候

溫度∕降雨

型態改變

颱風∕洪水

乾旱

微生物污染途徑

病媒傳播動態

農業生態水文

與溫度相關的疾病

與死亡個案的增加

影響糧食生產與供應

水媒病∕蟲媒病疫情增加

與溫度相關的疾病與死亡

空氣污染及相關健康效應

水媒病及食物媒介的疾病

蟲媒及鼠媒病疫情

食物與飲水短缺及其效應

心理衛生∕營養∕感染性疾

病及其他健康效應

圖片

來源

：衛

生署

疾病

管制

局網

頁

病的發生型態產生變化。

氣候暖化也可能導致更嚴重的空氣污染。在比

較高的氣溫下，大氣中的化學反應可能加速，衍生

比較多的臭氧等二次空氣污染物，帶來更嚴重的呼

吸道疾病。此外，氣候暖化也可能增加空氣中的花

粉、真菌及各種過敏原的濃度，引起氣喘、過敏

等病例增加。

在水資源方面，氣候暖化會導致海平面上升，海

岸地區會因而淹水，使得淡水的供應因為鹽化而受到

影響。以台灣為例，在地層下陷相當嚴重的台灣西南

海岸地區，淡水的供應勢將受到衝擊，而且飲水供應

不足也容易導致公共衛生的問題。很多腸胃道疾病都

有季節性變化的特性，例如熱帶地區的腹瀉常在夏季

達到高峰。而極端氣候的發生，也會增加腸胃道疾病

發生的機會，主要是因為豪大雨或乾旱影響飲水的供

應，以及飲水遭到病原體的污染。

全球氣候變遷也可能使熱浪發生的強度和頻率

上升。在溫帶地區，如果有持續的熱浪來襲，可能

引起熱衰竭或中暑，嚴重時，甚至引發死亡的案

例。這些因為極端溫度變化所引發的嚴重病例事

件，大多發生在已經有疾病在身，特別是心血管疾

病及呼吸道疾病的患者身上。老人、小孩和健康驅

觖不好的人，尤窸是容易感染的族群，都必須特別

注意氣候變化的影響。

氣候暖化的過程正在發生中，它的影響也已經

相當明顯。窴使立窴採取積極的措施來改善溫室氣

體排放，也無法有效地預防氣候暖化在將來繼續造

成問題。環境變遷及氣候暖化對未來的人類生活，

像是包括糧食及健康的潛在衝擊，迄今仍然有許多

的不確訕性，以致無法明確地判斷因果關係。為了

因應全球變遷及氣候暖化對人類生態的潛在威脅，

我們應該做好各項有關環境生態或人體健康的規劃

工作，結合氣象、生態、農業與公共衛生的研究成

果，執行適當的因應對策，以減少損及環境和人體

的驅觖發生。 □

王根樹台灣大學公共衛生學系

科學發展 2008年8月，428期

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近年來，世界各地熱浪事件造成的健康損失

地　區

倫　敦

雅　典

比利時

芝加哥

倫　敦

英格蘭及威爾斯

法　國

法國9個城市

法國13個城鎮

義大利

法　國

發生年分

1976

1987

1994

1995

1995

2003

2003

2003

2003

2003

2006

健康衝擊

死亡率增加15％，約有520名額外死亡

死亡率增加32.5％，2,000名額外死亡

年長者的死亡率增加13.2％

就醫率上升11％，死亡率增加85％，700名額外死亡

死亡率增加15％

約2,091名額外死亡

75歲以上的族群死亡率增加69％

約3,096名額外死亡。相對來說，熱浪對巴黎市區造成的危險最高

熱浪增加死亡率 : 理爾（Lille）增加4％，巴黎（Paris）增加138∼142％

約3,134名額外死亡，75歲以上的長者及冷氣候城市的死亡風險比較高

年長者的急診醫療行為增加15％，約有112名額外死亡

資料來源：王玉純