捌,「本地变迁趋势,冲击评估与因应策略之整合模式发展」

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1、捌・「本地變遷趨勢・衝擊評估與因應策略之整合模式發展J與「全球變遷長期基礎資料調查・監測與收集整合機制J大氣化學組規劃構想(中央硏究院劉紹臣教授、國立台灣大學大氣科學系柳中明教授、陳正平教授、國立中央大學大氣物理所林能暉教授、王國英助理教授、國立中央大學環境工程所李崇徳教授、國立中興大學環境工程系鄭曼婷教授、國立台灣大學生物環境系統工程系許桂榮博士後硏究員、國立台灣大學全球變遷硏究中心林文澤博士後硏究員)一、刖旨大氣化學組在「本地變遷趨勢、衝擊評估與因應策略之整合模式規劃」的主要任務是硏發「大氣化學模式」及建立大氣化學組模所需的資料。回顧台灣工業在快速發展下，污染物

2、排放在短短四十年內增加了數十倍，加上工業及人口的過度密集，導至目前每單位面積空氣污染物排放量在世界重要國家中高居第一，如表一所示。主要的空氣污染物包括臭氧、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳及懸浮微粒。目前在台灣最嚴重的空氣污染物是懸浮微粒及臭氧，造成大都會空氣品質嚴重的惡化。過去幾年來懸浮微粒的問題已有顯著改善；大部分環保署的空氣品質測站對微粒濃度的量測已持續降低，該原因爲懸浮微粒的原生源及其前驅物如so2的排放量均已減少有關。台灣許多地區的臭氧濃度近年來持續地增加，特別是高屏地區在中秋至晩春期間的乾季常發生臭氧的高污染事件。空氣污染物不僅對人体健康有重大的影響，對其它

3、動物、植物的損害也相當嚴重，並影響到能見度及損壞建築物，甚而影響到氣候。例如二氧化氮、二氧化硫及懸浮微粒會產生酸雨，進而損壞建築物、傷害森林、酸化河丿11及湖泊(NAPAP,1990)。溫室氣體包括二氧化碳、甲烷、氧化亞氮及水蒸氣。除水蒸氣外的所有氣體可經由建立全球的「源(sources)j及「匯(sink)」的觀念，而求得這些氣體的分佈，並估計可能的變化。未來水蒸氣及水的分佈及變化比較複雜，但可藉由「整合模式j或「氣候模式」而達成有效預測。大氣的懸浮微粒與前述之溫室氣體不同，其生命周期只有一周，在空間的分佈也極不均勻，使得懸浮微粒濃度存在極大的變異性；懸浮微粒的化

4、學和物理性質也相當複雜，使估計懸浮微粒的分佈情形及未來趨勢存在高難度的工作。大氣的懸浮微粒會經由輻射產生散射及吸收過程，因此提供了估測大氣輻射及地球大氣層能量的重要參數，對全球及區域的氣候變遷硏究扮演著重要的角色(Coakley等，1983;Charlson等，1991;IPCC,1996)。懸浮微粒除了直接作用在輻射上，也會以雲的凝結核(Cloudcondensationnuclei,CCN)間接地擾亂輻射作用，改變雲的物理、化學及光學的特性(Twomey1977;Liou及Ou,1989;Liao及Seinfeld,1998)，進而影響全球及區域的各國人口密度工

5、廠密度車輛密度能源消耗環境負荷（人/km2）（工廠數/km2）（車輛數/knr）（噸汕當量/km2）台灣6072.744422,047日本3341.142191,340德國2300.12126953英國2380.06102230美國270.0421219台灣/各國1.8〜22倍2.4-6&5倍2〜21倍1.5~9.3倍台灣地區世界排名2（包括上述各國之外）111氣候變遷。表一、1998年各國環境負荷比較（超過一千萬人口國家）二、硏究現況台灣地區臭氧及懸浮微粒等空氣污染問題是當前重要的環境課題。由於尙未擬定臭氧、懸浮微粒及其它空氣污染物有效管制策略，造成其生成與分佈機

6、制之瞭解相當有限。例如：對台灣地區臭氧濃度持續增加問題之答案莫衷一是，其可能的因子之一是因微粒濃度遞減，使得到達地表之太陽紫外輻射量增加；另一因子可能來自觀測到的氮氧化物減少，導致氮氧化物對碳氫化物比値變小，因而促使臭氧生成。有關台灣地區臭氧生成尙待深入硏究的課題眾多，現分述如下：決定臭氧生成速率之前驅物是氮氧化物亦或是碳氫化物？是否城鄉有別？如果是碳氫化物，應歸於那一類？吾人是否知悉主要碳氫化物的物種？自然源之碳氫化物之重要性如何？海陸風在臭氧形成所扮演的角色？台灣在冬、春兩季大多數之臭氧來自長程的傳輸的重要性有多高？是否有漸增的趨勢？台灣及其鄰近國一般在冬季及春

7、季，會受到來至中國北方之亞洲冬季季風的影響。在1990年中國大陸的氮氧化物排放量每年約8.8百萬公噸，到2000年已增加到每年約14.2百萬公噸，增幅超過60%；同期間SO?的排放也出現顯著的增加，由每年約20百萬公噸增力倒約27.5百萬公噸。台灣地區的SO?及氮氧化物排放量分別只佔中國大陸排放量之1.5%及3.5%；即使只有1%的中國大陸空氣污染物傳輸至台灣，也會造成嚴重的空氣品質衝擊，因此中國大陸的空氣污染物排放對台灣空氣品質造成顯著衝擊的可能性很高，尤其在冬季及春季。因觀測發現在冬、春兩季此密度於整個西太平洋上空大量的增加，此論點可藉由衛星所觀測到的氣膠柱