气候变迁暖化对河溪流量特性及水土灾害消减的影响

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1、氣候變遷暖化對河溪流量特性及水土災害消減的影響鄭皆達(1)楊于賢(2)陳子晴(3)王華弘(4)(1).明新科技大學土木及環境資源系教授中興大學水土保持系兼任教授(2).中興大學水土保持系碩士班學生(3).中興大學水土保持系博士班學生(4).明新科技大學土木及環境資源系系主任摘要氣候變遷溫度暖化溫度上升，會使蒸發散量增加，年流量下降，旱季低水流量減少。也可能使得台灣每年從5月~11月的梅雨颱風季節的豪雨總量增加及降雨強度提高、高低降雨量的比率增大且更難預測。根據國內外研究資料及成果顯示，暖化使暴雨流出量增加洪峰流量增加，易引發更大洪水、崩塌和土石流等水土

2、災害對公共建設、人民生命財產安全的危害增加且更難以準確預測估算。使規劃水土災害消減工作的困難度增加，今後如何面對及處理水土資源保育經營及災害消減問題，將是政府、專業人員和全體民眾一項複雜的大挑戰。一、導論二、文獻回顧三、研究方法四、結果討論五、結論一、導論河川溪流是重要的公共用水，也是水域生物的棲息地，在台灣因山高、地質年輕脆弱、降雨集中在颱風梅雨季節，河川溪流高低流量特性的變化便是造成洪水、旱災、土石流等水土災害的主因。20世紀末期開始，氣候變遷暖化對整體環境的影響成為世人越來越關心的議題。本文旨在以國內外文獻資料為基礎探討氣候變遷暖化對水資源特性和

3、水土災害消減相關問題的可能影響。文獻回顧-國內氣候變遷全球暖化及聖嬰現象是最近一二十年常被討論的環境議題，在國內氣候變遷全球暖化及聖嬰現象對台灣水資源的影響的文獻不多，可能是因為缺少長期的水文氣象資料以供分析文獻回顧-國內田維婷(2003)曾用水平衡收支模式，分區探討氣候變遷對台灣地區地表水文量的影響大部分的案例顯示降雨和逕流有極端化的現象。施慶藏等(2009)則討論氣候變遷對南部曾文水庫營運管理之影響。童慶斌、楊奕岑(2004)討論氣候變遷對台灣水文環境之衝擊文獻回顧-國外在國外的文獻方向較早有LeithandWhitefield(1998)提出加拿

4、大BritishColumbia省南部氣候變化對溪流水文的影響。還有加拿大Stewart(2005)指出溫度上升暖化對BritishColumbia省南部Okanagan地區水資源供應有顯著影響。文獻回顧-國外WhitfieldandCannon(2000)討論近年加拿大氣象和水文的變異。Barnettet.al(2005)討論有關於以融雪為水文主導，暖化對水資源的影響。Fleminget.al(2007).針對美加地區的海洋生態與河川溪流量特性受氣候變化影響的敏感度提出見解。三、研究方法本研究首先以相關文獻為基礎討論台灣和世界各地近20年氣候變遷的狀

5、況及可能的影響以水平衡的學理為基礎並配合其相關研究的成果來討論暖化對水資源各項特性如年流量、洪峰流量、暴雨流量、低水流量的影響。本文所用討論資料來源來自國內外文獻。四、結果討論近年來大氣溫度的普遍上升(圖.1-2)溫度上升最主要的水文影響是對大氣蒸發散量(ET)的要求與ET的增加對集水區水文和相關水資源特性的變化。換句話說，暖化及溫度上升，使得蒸發散量增加。因此造成年流量和低水流量的減少，暴雨流出量和洪峰流量的增加。四、結果討論A.溫度及降雨量四、結果討論A.溫度及降雨量四、結果討論A.溫度及降雨量據估算未來百年全球氣溫的變化平均約可能上升3℃左右。中

6、央研究院汪中和博士指出台灣百年來的年平均溫度已上升1.2℃左右，尤其以近20年來的上升速率更快。有暖冬的現象，夏季溫度變化較小，但20世紀前半期與後半期之間有明顯上升。近50年來，台灣北部的年平均降雨量有上升的趨勢，且較旱的西南部雨量相對減少四、結果討論A.溫度及降雨量中央研究院環境變遷研究中心主任劉紹臣最近指出近年強降雨氣候威脅台灣，強降雨機會增多與全球暖化有關，他的研究團隊發現溫度每上升一度，大氣中的水氣含量就會增加7%。造成大氣對流運動旺盛，讓降雨加劇。換句話說，若再有颱風發生，很容易帶來強降雨型的颱風威脅台灣。四、結果討論A.溫度及降雨量四、結

7、果討論A.溫度及降雨量四、結果討論B、蒸發散量、截留量的變化溫度提高增加使蒸發散量增加，也就是說包括截留、蒸發和蒸散的量都增加。Spittlehouse(2003)估算每2℃溫度的增加，將使植物增加6%水平衡內的損失。每4℃的增加將使植物的蒸散量提高10%。四、結果討論C、年流量和流量特性以降雨量為主導的集水區之溪流的溪流量特性主要會依雨量多寡和時間分布而異。蒸發散量增加，依水平衡的學理計算，造成年流量的減少，也使得台灣各個溪流在旱季(南部1月-4月)的低水流量降低。也可能使低水流量期間的延長。在國外Zhangetal.(2001)曾用趨勢分析發現過去

8、30-50年(採用1947-1996，1957-1996，1967-1996三時期)全加拿大的