全球山區缺乏長期運作的氣象觀測站,使山區氣候變化難以量化。中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰領銜的國際研究團隊,結合熱力學原理與氣候資料庫,首創山區氣候速度推估模式,更首度發現全球17個區域的山脈等溫線,以每年超過11.67公尺的速度上升。
中研院28日舉辦成果發表記者會。院長廖俊智表示,這項名為「全球山區氣候變化速度與物種適應」的研究,探討了全球山區等溫線移動速度與生物反應間的複雜關係,是由中研院「永續科學研究計畫」所支持,盼能透過生物、大氣與新科技方法的跨域結合,嘗試解決環境生態和人類社會永續發展的重大問題,是中研院投入全球關鍵議題的重要研究成果之一。
沈聖峰說,「海拔上升1千度,溫度下降6.5℃」的常理僅是大概數值,無法用來解釋不同山區的氣候變遷對生物分布範圍移動的影響。研究團隊運用熱力學第二定律,輔以衛星資料、生物資料進行驗證,開全球之先研擬出計算山區氣候變化速度的方式,發現全球各山區的溫度,「海拔每上升1千公尺,遞減率為3℃到9℃不等」,變異極大。
研究團隊針對全球8,616個山脈,分析過去40年(1971 至 2020 年)來的平均地表暖化速率,並以前所未有的精度描繪等溫線的垂直移動情形。研究首度發現,從美國阿拉斯加育空的乾旱地帶、地中海盆地、俄羅斯科達爾山脈、日本山區到印尼北蘇門答臘的高原,全球共有17處山脈的等溫線,正以每年逾11.67公尺的速度上升,遠超過先前所估計。
論文第一作者、美國哈佛大學博士後研究詹偉平進一步說明,「1971至2020年間,臺灣山區地表溫度上升幅度並未超過全球平均,但其高濕度環境導致等溫線在海拔上的移動速度快於全球平均」,顯示全球暖化對臺灣山區影響相對嚴重。
研究也發現,乾燥和濕潤的山區存在顯著差異。在乾燥地區,由於空氣含水量較少,地表的暖化速度較快,是造成山區氣候速率較高的主因;而在濕潤地區,濕氣的作用雖然讓地表的暖化情況較緩和,但有部分的山,由於濕潤造成的溫度遞減率較低,代表要到達相同溫度的距離較遠,因此氣候速度變得較快,這是過去容易被忽略的機制。◇