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[全球變遷] 氣候變遷與台灣的水文循環 作者：汪中和 (中研院地球科學研究所研究員) 一、氣候變遷 氣候變遷在地球整個歷史演進中不斷的發生，規模大小不一。但自工業革命以後，在影響氣候變化的因素裡，增加了以往自然界所沒有的人為成分，使得氣候在未來的變化裡又更添其不確定性。最明顯的就是因溫室氣體（如二氧化碳、甲烷、CFC等）的排放，導致大氣中的濃度不斷增加，使得地球表面的平均溫度自十九世紀中期起就逐漸上升，目前北半球上升的幅度已近一度，造成全球暖化的現象。這種氣候暖化趨勢對地球的生態環境及人類社會的影響是福是禍，目前沒有定論，也是目前科學界努力研究的重點之一。我們都希望多了解氣候變化的機制，以便能未雨綢繆，預為因應。 在全球氣候變遷的研究項目中，水文循環是其中重要的一部分。在IPCC(1990)的報告裡就約略描述了伴隨全球暖化的現象之後，全球水文循環也會因之改變。也就是說，全球各地降雨的強度及分布型態會因應氣溫的上升而有明顯的變化。一般認為北半球的高緯度地區，如俄羅斯及加拿大，降雨量會增加，而低緯度的亞熱帶會減少。很不幸的，臺灣可能就位在降雨量減少的區域內。除了降雨量以外，水文循環中的其他參數，如蒸發量、逕流量及入滲量也都會產生大幅度變化。這些水文循環條件的改變，不但影響地球的生態環境，也直接衝擊水資源運用及糧食生產，需要我們詳細的加以探討。 二、臺灣的水文問題 臺灣的水文循環環境裡，目前已有一些嚴重的問題呈現。這些問題一方面是氣候變遷所帶來的，另一方面卻是我們人為不當使用與開發所導致的惡果。我們可以就水量與水質兩方面來看： 1. 水量 臺灣用水最主要的來源就是雨水，雖然在季節及區域分布上很不均勻，整體說來，平均每年大約可以獲得2500公釐的雨量，換算成水量約為900億立方公尺。這個數量不少的雨水有25%藉不同的路徑蒸發回大氣層，5%滲入地下含水層，55%經由129條河川流到海裡，所以實際讓我們掌握運用的只有15%，也就是約135億立方公尺的水量（包括36座水庫調節的水量）。可是目前臺灣每年需要的水量約為190億立方公尺，地表水不夠支應的部分就只有藉抽取地下水來補充。而地下水每年估計的使用量（超過70億立方公尺）已大幅超過自然補注量（約40億立方公尺），其中以灌溉用水消耗最多，佔地下水抽取量的45%，養殖佔32%，工業方面14%，民生有9%。以區域來說，則以南部及中部透支地下水的情形最嚴重。依水資會1992年的資料，南部該年透支約20億立方公尺，中部則約在10億立方公尺左右。因此長期透支下來，已經衍生出地下水位下降、地層下陷、沿海地區海水入侵、水質惡化等問題。 2. 水質 由於人類活動及消費行為持續的擴張，雖然刺激了生產，卻也使臺灣的水源遭受不同程度的污染。目前初步估計臺灣每年產生約31億立方公尺的廢水，除極少的部分經過廢水處理或由放流管排入海洋外，其餘都直接排入我們的河川。這些主要的污染源來自農業（肥料、農藥）、工業廢水，市鎮民生污水等。 依臺灣省環保處1995年公布的調查結果，臺灣地區的河川已有半數以上受到程度不等的污染，特別是中、下游人口和產業密集的部分多已嚴重污染，已經深深的影響生活品質、環境衛生、水資源利用及生態環境。污染嚴重的河川又以南部地區最多，加上該區每年10月到翌年4月屬枯水期，河川流量低，自然稀釋能力弱，污染情形更形惡化。更另人憂心的是許多地方政府將垃圾掩埋場都放置於河川附近，使得劇毒的垃圾滲出水也長年污染我們的河川水質。 除此以外，集水區及山坡地的過度開發，超限使用，造成表土大量沖蝕，泥沙淤積水庫，影響水庫的有效容量及使用年限。據水資會資料，臺灣地區主要水庫的有效容量每年減少約700萬立方公尺，相當於一個小型的水庫（如谷關水庫）。 另一方面，高山農作物的施肥，農藥噴灑更進一步危害上游水源的水質。由水資會調查結果，臺灣16座重要水庫，僅有日月潭為貧養級，翡翠及霧社水庫為普養級，其餘13座則呈不同程度的優養化狀態。這些水庫都是自來水的重要水源，水質的惡化不但民眾飲水的安全，同時也增加水廠的淨化程序及化學藥品劑量，提高處理費用。而不當的處理過程，又會衍生出致癌成分（如三鹵甲烷），更增加飲用水致癌的危機。 三、未來的展望 分析臺灣的長期雨量記錄，我們也初步發現臺灣的雨量自1950年代以後，有逐漸遞減的趨勢。特別對臺灣水資源最重要的梅雨和颱風期的雨量而言，除了北部及東部以外，其他各地都有逐漸減少的態勢。同樣的在非洲撒哈拉地區、印度等地也發生自1950年以後雨量逐漸降低的情形，反映出北半球亞熱帶因水文循環的改變大體減少的態勢。如果這種趨勢持續下去，對北部及東北部的影響可能不大，但對中南部水文環境而言，則無異是一項「雪上加霜」嚴重警訊，值得我們密切注意。雖然臺灣的雨量在長期趨勢上有減少的現象，但在短期和局部的變化上，仍會有暴雨造成的洪災，1996年夏天的水患就是一例。除了雨量減少外，旱澇頻率的增加也與全球氣候的變化密不可分，例如火山的活動及聖嬰現象均會給我們帶來異常極端的雨量。 未來我們需求的水量會因工業發展、民生需要、人口增加而逐年上升。經濟部水資源統一規劃委員會以經濟中成長且農業用水不增加的情形預估民國90年（西元2001年）時，臺灣需水量約為210億立方公尺，民國100年（西元2011年）時，臺灣需水量約為220億立方公尺。這些數字雖不一定準確，但卻表示我們用水的需求確實日顯殷切。然而自然界供應的雨量不但無法隨心所欲的增加，對我們臺灣而言，還會有減少的可能。怎麼辦呢？「開源節流、加強管理」當然就成了當前最重要也最迫切的工作。而一個適切的管理策略又根植於我們對臺灣水文環境的基礎研究要作得扎實深入。 從百年記錄的臺灣降雨時空分布看來，北部地區全年都較平均，預期未來水資源的供應沒有太多問題。中南部則乾溼差距太大，再加上年平均雨量又相對偏低，因此屬於「先天不良」型，需要更好的「後天調養」來補救。目前臺灣水資源的南北區域性差異已經很明顯，未來可能會日益擴大。因此建議可以參考其他國家的作法（如美國加州、以色列），及早規畫建設南北供水幹線，以北部的有餘，來補中南部的不足。 四、結語 水資源在質與量逐漸惡化的危機，是下一個世紀所有國家都要面臨的問題，而這個課題又與全球的氣候變遷息息相關。對住在臺灣的我們，如何在環境的人為開發和自然保護上取得適切的平衡，以及如何因應人力無法抗拒的自然作用而進行適當的調整，是臺灣未來能否永續發展的重要關鍵。而對「水文循環」研究做得越深入，我們在水資源開發及自然保育工作上就能拿捏的越有把握。從這個方向去看，「水文循環」研究仍然有廣大的空間及漫長的路要走。 五、相關的參考文獻
本文摘自【台灣大學全球變遷研究中心】http://www.gcc.ntu.edu.tw/gcc/chinese.htm 全文詳見：http://news.ngo.org.tw/issue/climate/2001/sub-cc01011601.htm |
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