《資訊圖表看懂氣候變遷》:天氣變熱不只危害人類健康,農業、經濟也已經付出代價

《資訊圖表看懂氣候變遷》:天氣變熱不只危害人類健康,農業、經濟也已經付出代價
Photo Credit: 商周出版 / Lisa Schwegler、Stefan Kraiss與Janna Geisse製作

我們想讓你知道的是

氣候變遷如今已經直接或間接影響了地球上75億人的生活,並且造成許多代價。本文以數據與資訊圖表方式,帶我們一一了解氣候變遷的實際影響。

文:戴維・內勒斯(David Nelles)、克里斯堤安・塞爾勒(Christian Serrer)

氣候變遷如今已經直接或間接影響了地球上75億人的生活。不過全球暖化對各地帶來的影響不盡相同,這意味著不同地區的人、人與人之間的共同生活,也會受到不同程度的影響。

無論如何,可以確定的是:氣候持續暖化將不斷為人類帶來各種不良影響。

氣候變遷對人類健康的危害

氣候變遷會對人體健康造成許多方面的影響,比如高溫引起的熱壓力〔譯注:指逾量生理代謝熱能、作業環境因素(包括空氣溫度、濕度、風速和輻射熱)及衣著情形等作用,對人體造成的熱負荷影響〕與高溫事件,可能使心臟、血液循環系統和呼吸道相關疾病惡化,提升這些疾病的致死率。

另一方面,高溫有利接近地面的臭氧形成,而這些臭氧對人體健康有不良影響,例如可能導致肺功能下降。水災或暴風雨等極端氣候現象更頻繁出現時,也會對人體健康帶來更多隱憂,比如人可能因此受傷,嚴重時甚至導致死亡等。此外,原本已經受到汙染的水域,可能因為強降雨和水災而提升傳染病爆發的風險。

在德國,氣候變遷帶來的另一個影響就是花粉季時間延長,使氣喘或過敏性鼻炎等呼吸道疾病的症狀更加惡化。而且這樣的氣候條件更有利引起過敏植物的生長與繁衍,如豬草(Ambrosia)就是一個很好的例子。

氣候變遷對人類健康的影響
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2010年全球因氣候變遷增加的死亡人數

氣候變遷導致病媒傳染病的擴散

病媒指的是可以將病原體從被感染的動物或人類身上傳染到其他動物或人類的生物,如俗稱壁蝨的蜱,或是蚊子。

氣候變遷正在改變現今經由病媒散布病原體的環境條件。近幾十年來,因全球化和氣候上的有利條件,使得原生於亞洲的白線斑蚊(又稱「亞洲虎蚊」)活動範圍已經抵達南歐部分地區。

接下來的不久,歐洲緯度較高的其他地區應該也會因為氣候變遷而成為適合蚊子活動的環境。值得注意的是,白線斑蚊會散播登革熱與屈公病毒(Chikungunya virus)。

另一方面,高溫必須維持一段時間,病毒才有機會經由被感染的蚊子散布出去,這是因為溫暖的溫度才能讓病毒在蚊子體內成功繁殖,然後在蚊子叮咬人類時將病毒傳染給人類。氣溫上升為白線斑蚊的擴散創造了有利條件,同時縮短了病毒在白線斑蚊體內的繁殖時間。

要是再結合全球化,以及隨之而來的風險,如外國商品進口可能夾帶白線斑蚊,或是被病毒感染的歸國旅人,都會提高疾病傳播的風險。

氣候變遷對白線斑蚊在歐洲分部的影響
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氣候變遷對農業的影響

高溫、空氣中二氧化碳濃度過高、降雨型態的改變,以及連帶發生變化的天氣參數都會影響到植物的生長。當溫度上升到最適當的生長溫度時,可以提升特定作物的產量,但一旦溫度超過這個最適值,作物產量就會開始減少。

以玉米和大豆為例,生長期間只要有一天超過30°C就不利這些作物的發育。另外還有極端天氣,尤其是乾旱和高溫,以及暴雨,都會對產量造成負面影響。僅2000至2007年間,全球榖類作物就已經因為乾旱及高溫減少約6.2% 的收成。

當空氣中的二氧化碳濃度增加時,許多植物會快速以減少水分從葉面發散出去,同時增加光合作用的方式來加以因應。如此一來,就有足夠的水分和養分可以促進植物生長,這就是所謂的「二氧化碳施肥效應」(CO2-Düngungseffekt)。

至於這樣的施肥效應可以抵消多少某些地區因為溫度與降雨型態改變造成的減產,目前仍存在爭議。此外,空氣中二氧化碳濃度增加雖然可以促進植物生長,但同時也意味著會相對降低植物中的養分濃度。

倘若因為平均氣溫上升,因此有較長的耕作期、較少寒害進而提升農作物的產量,那麼氣候變遷對地球緯度較高的區域,如北歐就有正面意義。相對地,對於熱帶和副熱帶地區的作物產量,氣候變遷就不見得是好事了。

因應氣候變遷的經濟代價

氣候變遷帶來三類不同的成本:首先是損害成本,比如極端天氣事件對不動產或是公共建設造成的直接損害。其次是適應成本,例如修築堤防或為防洪建造滯洪池。第三是所謂的迴避成本,這類成本比如為限制未來全球暖化的發展,從化石能源轉換到再生能源所衍生的成本。

因為無法明確而全面地掌握所有產生的成本,所以實際上想要為氣候變遷所產生的經濟代價計算出精確數字非常困難。因此計算出的成本只能取決於做出的假設,而且比如融化的永凍土,要準確掌握諸如此類所產生的成本也非常困難,因此解析下方圖表要格外謹慎。

氣候變遷帶來的年度損失佔全球國內生產毛額的比重
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由於這些高度不確定性,因此純就經濟學角度而言,非常難拿捏到底應該採取哪些氣候保護措施,又要干涉到怎樣的程度。

如果人們想將暖化範圍限制在升溫1.5°C以內,勢必要付出極高的投資成本。相對於把升溫範圍設定在最高3.5°C,投資成本雖然顯著下降,卻會導致更高的損害成本。

整體而言,比起毫無限制地讓全球氣溫上升所產生的損害成本,限定全球暖化的成本應該少很多。值得注意的是,隨著氣溫上升,也會增加不可逆損害的風險。

2010氣候變遷對全球產業造成的損失與節約估算
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結論

氣候變遷並非遙不可及的未來景象,而且它所代表的意義也不僅止於冰山融化和海平面上升而已,現今已經有許多人以及他們的生計受到氣候變遷的威脅。

此外,也顯示進入工業化時代以來觀測到的氣溫上升情形,主要原因還是人為溫室氣體排放。幸好還有個頗帶諷刺意味的好消息:我們有機會影響未來氣候的發展,而且對氣候變遷並非完全無能為力!

氣候模型模擬顯示,只要人類減少溫室氣體排放,就有望限制全球暖化的發展。

氣候變遷模擬模型-溫室氣體排放量的全球平均溫度發展預想圖
Photo Credit: 商周出版 / Lisa Schwegler、Stefan Kraiss與Janna Geisse製作
溫室氣體排放量的全球平均溫度發展預想圖

然而自1995 年聯合國氣候大會(UN-Klimakonferenz)首次在柏林舉行以來,全球溫室氣體排放至今依舊上升了50%,達到歷史新高紀錄。如果人類繼續製造大量溫室氣體,可以想見至本世紀末全球氣溫再上升5°C也絕非不可能發生的事。

因此,我們都必須要意識到自身的責任:未來氣候如何發展,以及全球暖化所帶來的影響還要惡化到怎樣的程度,完全掌握在我們手中!

書籍介紹

本文摘錄自《「資訊圖表」1小時看懂氣候變遷》,商周文化出版

作者:戴維・內勒斯(David Nelles)、克里斯堤安・塞爾勒(Christian Serrer)

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每分鐘消失的森林有35座足球場大;
動植物每10年要往高處搬11公尺才能求生;
白線斑蚊把登革熱從亞洲帶到歐洲……
氣候變遷不是遠在天邊的議題,
而是衝擊你我生活各方面的真實危機!

本書以生動的圖表,簡要地說明氣候變遷的具體原因與可能後果,包括對永凍圈、海洋、極端天氣、生態系統、人類的影響。內容獲得超過百位科學家的支援,將最新科學知識總結後的成果展現在讀者面前。同時文字淺顯,讓讀者能在最短的時間內掌握氣候變遷議題。

現今的全球暖化現象,主要是由人類行為所造成,但只要我們與周遭的人願意為了保護環境和氣候積極行動,就能合力為環境、為自己做出巨大貢獻!

氣候變遷_立體書封(300dpi)
Photo Credit: 商周出版

責任編輯:林奕甫
核稿編輯:翁世航


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大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?我們從四個面向帶你看台灣作為「智慧國家」到底有什麼實力!

大家都知道台灣有座半導體護國神山,也聽過許多媒體對台灣科技實力的盛讚,但台灣的科技實力到底強不強?自己說不如讓國際單位做的調查更客觀顯示。瑞士洛桑管理學院(IMD)每年9月公布的世界數位競爭力(World Digital Competitiveness Ranking)評比,最近一次報告2021年台灣在全球64個主要國家及經濟體當中排名第8,獲得歷年來最佳名次

而且值得關注的是,支持數位競爭力的核心要素之一,也就是「科技」競爭力。IMD評比報告揭露台灣拿下全球第2的佳績,從2018年的第11名年排名持續上升,顯見台灣無愧於科技強國之名。

科技小百科:
瑞士洛桑管理學院(IMD)是一個長期研究國家與企業競爭力,在國際上具盛名及公信力的評比機構,並自1989年起發布「世界競爭力年報」World Competitiveness Yearbook,其評比報告與調查結果更是各國政府擬定相關政策之參考。IMD每年會定期公布兩份競爭力評比報告,其一是「世界競爭力年報」,每年在6月公布,2022年台灣在63個受評比國家中排名全球第7名。另一份報告為「世界數位競爭力評比」World Digital Competitiveness Ranking,每年在9月底公布,本篇文章引用的資料為這兩份研究。


也因為科技與國家發展息息相關,有哪些技術是台灣不為人知的優勢?或是未來產業可大力投資布局的領域?我們找出其中四大項與智慧國家最有關的科技,展現台灣具備強勁的科技能量,或許你已經受惠,也或許你能從其中找到發展的機會。

關鍵科技一、融合海陸空領域的多維通訊

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隨著國家管理範圍逐漸擴大,通訊範圍多元且彼此關聯,相關科技如低軌衛星、5G通訊、海底電纜等,形成環環相扣的多維通訊聯網。

仔細洞察2021年的IMD報告,台灣在「行動寬頻的用戶比例」這項指標,拿下全球第1的傲人成績。顯見台灣在通訊基礎建設的投資及普及率,是走在全球領先位置。

尤其5G/6G關聯科技更是未來多維通訊的具舉足輕重的地位,原因是5G衍生的價值鏈相當廣泛,舉凡從晶片、模組、終端、邊緣、系統、到應用服務,可形成完整生態圈。為了強健台灣5G專網的自主技術與供應鏈,從2018年先後成立5G產業發展聯盟、5G垂直應用聯盟、以及5G Open Networking平台,逐漸形成5G國家隊。

除了把5G領先國視為戰略目標,當創新技術落地,更能帶來龐大商機。根據工研院的預估,將5G的小基站、邊緣運算、網路虛擬化等關鍵產品、模組、元件加總起來,2025年的市場規模上看2,510億美元(約新台幣7.5兆元),其他國家還在積極推動5G聯網建設,顯見相關商機仍有相當大發展空間。

關鍵科技二、新型態數位經濟與網路服務

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邁向Web 3.0的交叉點,元宇宙被視為下一代網際網路的新機會,市調機構Gartner預測,2026年全世界將有25%的人口,每天至少有一小時投入元宇宙虛擬世界,進行工作、社交、教育、購物、娛樂等活動,並藉由虛擬貨幣、NFT進行數位資產的交易,虛擬經濟逐漸成形。

所謂元宇宙,需要以5G/6G高速網路為基礎,透過VR頭盔/眼鏡作為進入3D虛擬世界的載體,在元宇宙的各種互動體驗則需仰賴AI運算、雲端/邊緣儲存、區塊鏈等核心技術支援。人們在元宇宙內可以滿足從現實世界做不到的事情,形成穿梭虛擬、現實之間的生活體驗與商業模式。

近七成投入元宇宙相關應用的企業,認為元宇宙在未來5年一定會蓬勃發展,虛擬音樂會、虛擬時裝秀、媒體及產品聯名展示活動,將是元宇宙優先發生的商業體驗。

那麼台灣要投入元宇宙有何利基?解析元宇宙供應鏈版圖,主要可分為晶片、光電、通訊、AR/VR裝置、內容以及AI技術,台灣科技可從硬體方面,包含晶片、感測IC、光學零組件、伺服器等擅長領域切入。像是大家熟知的半導體大廠台積電,對於相關晶片的供應就至關重要,另外光電產業也有揚明光、玉晶光、中光電等企業,讓投影技術更精緻,再來連接元宇宙的通訊技術,也有聯亞來支援,而裝置軟硬體、AI技術則是有創意、世芯、智原等企業投入,最後想到AR/VR集大成者,就不能遺漏宏達電在這一塊的耕耘,同樣威盛電、佐臻、未來市(XRSPACE)等品牌也積極佈局,可見台灣已有完整的供應鏈,接下來有志於加入元宇宙的廠家,不妨從自身的專長去思考,相信不論是哪個領域的企業,都能有更多的創新、應用內容投入,完善整個元宇宙生態。

關鍵科技三、疫後時代興起的智慧型代理人

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近年因疫情持續延燒,越來越多領域開始導入「智慧型代理人」,像是零售業者引進半自動化機器,協助人力處理訂單、點餐;又或是醫院使用機器人,藉由AI辨識功能分擔部分醫護工作。

所謂智慧型代理人,以它所知的知識範圍內,自主完成人類所給予的指令任務。智慧型代理人發展至今,能協助人類的廣度、深度越來越多,主要是受惠機器學習的技術更為先進,加上其他的自動規劃、互相協調等演算法的成熟,讓智慧型代理人成為下一波產業發展重點。

世界先進國家紛紛把AI納為國家產業重要發展策略,台灣從2018年就推出「台灣AI行動計畫」,全面啟動產業AI化。發展至今,AI應用已從測試階段逐步應用於各式產業,資策會統計發現,掌握AI技術的新創企業在台灣有300家,逐漸摸索出不同的商業策略與獲利模式。

尤其資通訊、醫療照護是台灣兩大擁有頂尖人才的雙軸產業,在疫情之下,就可以看到醫療+科技所衍生的智慧型代理人應用。像是過去為了解決醫療量能不足,開發「5G智慧防疫機器人」,用來隔離病房消毒、運送餐盒及藥品物資,比傳統人力消毒方式有效節省50%時間,還能降低醫護人員感染風險,讓醫事工作更有效率。

關鍵科技四、資訊安全網保護每個人數位資產

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我國面臨網路犯罪、駭客入侵政府、機關,甚至竊取個人資料事件持續增加,如何保護國民安心使用數位科技、保障財產安全將是未來重要方向。隨著AI普及所衍生的龐大資料量之隱私及資安問題,成為棘手的挑戰。從國際AI資安發展現況來看,歐盟在2021年提出人工智慧規則草案(Artificial Intelligence Act),鼓勵值得信賴且道德的AI進行研發與應用。微軟更在今(2022)年禁止提供AI推測情緒技術,並制定「負責任AI標準第二版」、Google則停止AI機器人具有自我意識、能與人類溝通等爭議事件,這些做法也都反映美歐在立法之際,業者也在努力自行節制敏感AI技術。

AI資安,是挑戰也是機會。未來,台灣政府與企業也須密切關注美歐相關草案的立法動態,找出AI規範的共同點,以此界定使用AI產品與服務之要求;因此,AI資安不僅需透過科技來防禦,更需要治理與法規,降低AI所帶來的衝擊。

另外,針對5G資安議題,台灣有展開大型科技防禦策略,包含5G資安防護系統、跨機關資安聯防。5G資安防護系統致力確保業者使用的5G系統具備安全、可靠、信賴,與國內5G專網業者進行服務驗證,以強化國產5G系統的整體資安防護能力。跨機關資安聯防的目標放在建立政府與民間的資安聯防體系,藉由橫向整合跨部會,全面提供威脅情資,減少機關隱匿資安事件,降低事件誤報與漏報。

持續提升台灣的科技能量 打造全方位的智慧國家

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圖片資料來源:IMD 2022 世界競爭力年報

台灣的科技能量持續提升,從2022年的IMD世界競爭力年報可發現,而且該報告還指出我國擁有高素質勞動力、經濟活力、企業治理能耐、高教育水準等優勢。上述四項與智慧國家高度關聯的新興科技,涵蓋「數位基盤、數位創新、數位包容」等元素,如何借助科技打造創新、包容的社會,在台灣強勁的科技應用產業鏈上,補強創新的能量,並延續發展優勢項目,將是台灣要持續努力的方向。

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