2020年11月26日
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解密氣候變遷,從森林氣象做起

極端氣候影響農作物,住在山上的植物和動物感受更深,農委會林業試驗所發現,過去 10年,宜蘭平地降雨天數減少 3.3天,年降雨量增加 19.83釐米,山上的降雨天數卻增加了 6.2天,年降雨量大幅增加了 139.44釐米,山地多雨及降雨日數的增加,可能是造成宜蘭地區近年容易澇害的主因。

過去臺灣的氣象資料大多著重在平地,林試所今年與中央氣象局簽署合作備忘錄,提供森林氣象資料及林地給中央氣象局,補足臺灣氣象資料,協助研究人員觀察生物、生態變化與極端氣候。

極端低溫、降雨,影響森林生態

林業試驗所自1928年開始,在全臺各地設置14個森林氣象站,其中涵蓋6個試驗中心,海拔分布從10公尺到1,510公尺不等,並結合試驗集水區,進行降雨、溪流水量、水溫、氣溫、土壤溫度、風向等監測。過去這些氣象資料常用於觀察物候(生物生長、繁殖等週期性現象與氣候間的關聯)、森林試驗研究、擬定林業經營方針,或是對森林集水區經營、森林水文學的進一步了解均有相當貢獻。

這些長期監測資料是林業研究必要資料,更是與林業經營及永續利用息息相關,但是山區觀測站與平地氣象觀測站會因為地形差異有出現不同的氣候狀況。

林業試驗所設置了14個森林氣象站,海拔分布自10公尺至1,510公尺。(圖表提供/林業試驗所)

林業試驗所集水區經營組組長游漢明以南投縣魚池鄉蓮華池研究中心為例,森林氣象站的年降雨量大於平地氣象站,平均溫度低於平地氣象站,但是長期觀測後發現山地的濕季雨量逐年減少中,這樣的情況有可能影響當地植物的物候表現。

這些長期監測資料是林業研究必要資料,更是與林業經營及永續利用息息相關,但是山區觀測站與平地氣象觀測站會因為地形差異有出現不同的氣候狀況。

項目 福山

(570 m)

宜蘭

(7 m)

年平均溫度(單位:℃) 18.1 22.7
年平均溫度10年變化率(單位:℃) -0.40 +0.21
年降雨量(單位:mm) 3963.5 2777.5
年降雨量每10年變化率(單位:mm) +139.44 +19.83
年降雨天數(單位:天) 202.6 190.1
年降雨天數每10年變化率(單位:天) +6.2 -3.3
山地氣象站與平地氣象站之比較。(表格提供/林業試驗所)

宜蘭山上降雨量、天數大增,可能是澇害主因

面對全球氣候變遷狀況日益嚴重,溫度及降水的極端值最容易被討論,游漢明拿出蓮華池地區歷年溫度紀錄,指出極端氣溫多出現在1990年後,顯示受暖化影響,大氣中儲存比以往更多的能量,因此推動熱流流動的能力更強,導致世界各地出現極端溫度與降水的頻率比以往更高,像是2016年福山植物園也出現極端低溫,造成部分植物物候改變。

林試所也發現,這10年來,宜蘭不論山地或平地降雨量都增加了,宜蘭海拔570公尺的福山氣象站10年來年降雨量大增139.44釐米,平地增加幅度較小,10年增加19.83釐米。

山地每年降雨天數也增加,10年來多了6.2天,但平地卻呈現減少的情況10年減少3.3天。

林試所推測,山地地區的多雨及降雨日數的增加,可能是造成宜蘭地區容易澇害的主因,但因平地降雨日數的減少,讓人容易疏忽山地常有極端暴雨的潛在威脅,有必要重視森林氣象資料。

福山植物園2010與2011年初溫度差異。分析2010與2011年物候調查資料有助於找出對溫度變化敏感的物種。(圖表提供/林業試驗所)

與中央氣象局合作,補足臺灣氣象資料

山地與平地氣象站的觀測資料差異,也反映在氣候的長期變化,因此林業試驗所在今年起與中央氣象局簽署合作備忘錄,將雙方氣象資料進行串接。

游漢明解釋,中央氣象局的氣象觀測受限於地理位置,無法在臺灣各地都設置觀測站,因此林試所與中央氣象局共同執行「強化臺灣海象暨氣象災防環境監測計畫」,林試所統一氣象格式提供森林氣象資料給中央氣象局,另外中央氣象局也預計每年會在林試所林地設置氣象站,期望能蒐集更全面的氣象資料,而林試所也透過該計畫來更新林地氣象設備。

除了氣象資源共享,林試所開始在蓮華池研究中心、扇平森林生態科學園與台北植物園設置各個生態監測點(包含菱形奴草監測點、荷花池監測點、聲景監測點與氣象站),資料經過整理後會上傳到網路平臺,並有open data提供給需要的民眾使用,而這些資料都會定時更新。

助理研究員胡元瑋表示,生態監測是一個長時間紀錄,可以作為後續研究的參考,就像是現在能夠觀察到的生物,10年後不見得能夠觀察到,因此是需要有相關資料去研究生物消失的原因。

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