氣候變遷調適科技整合研究計畫-PLu

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1 行 政 院 科 技 部 補 助 專 題 研 究 計 畫 整 合 成 果 報 告 氣 候 變 遷 調 適 科 技 整 合 研 究 計 畫 Taiwan Integrated Research Programme on Climate Change Adaptation Technology, TaiCCAT 氣 候 變 遷 調 適 科 技 推 動 整 合 運 作 總 計 畫 ( 整 合 成 果 報 告 ) 計 畫 類 別 : 個 別 型 計 畫 整 合 型 計 畫 計 畫 編 號 :MOST M 執 行 機 構 及 系 所 : 國 立 中 央 大 學 環 境 研 究 中 心 國 立 中 央 大 學 太 空 遙 測 中 心 國 立 中 央 大 學 營 建 管 理 研 究 所 國 立 臺 灣 海 洋 大 學 環 境 生 物 與 漁 業 科 學 學 系 國 立 臺 灣 大 學 生 物 環 境 系 統 工 程 學 系 中 央 研 究 院 經 濟 研 究 所 國 立 臺 灣 大 學 農 業 經 濟 學 系 計 畫 主 持 人 : 劉 振 榮 ( 教 授 兼 副 校 長 ) 共 同 主 持 人 : 李 河 清 ( 教 授 ) 李 明 安 ( 教 授 兼 院 長 ) 童 慶 斌 ( 教 授 ) 張 靜 貞 ( 研 究 員 兼 教 授 ) 計 畫 參 與 人 員 : 盧 沛 文 梁 蜀 昀 黃 瑜 惠 郭 宗 華 成 果 報 告 類 型 ( 依 經 費 核 定 清 單 規 定 繳 交 ): 精 簡 報 告 完 整 報 告 2015 年 11 月 1

2 目 錄 摘 要... 8 第 一 章 TAICCAT 研 究 方 法 與 整 合 途 徑 整 合 途 徑 支 援 決 策 六 步 驟 說 明 步 驟 一 : 界 定 問 題 與 設 定 目 標 步 驟 二 : 評 估 與 分 析 現 況 風 險 步 驟 三 : 評 估 與 分 析 未 來 風 險 步 驟 四 : 界 定 與 評 估 調 適 選 項 步 驟 五 : 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 步 驟 六 : 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 分 工 設 計.23 第 二 章 六 步 驟 應 用 與 專 題 研 究 成 果 步 驟 一 : 界 定 問 題 與 設 定 目 標 極 端 天 氣 所 引 起 海 岸 災 害 全 球 海 平 面 上 升 現 象 在 台 南 海 岸 地 區 的 影 響 氣 候 變 遷 下 生 物 棲 地 與 生 態 衝 擊 氣 候 變 遷 下 生 物 多 樣 性 衝 擊 步 驟 二 : 評 估 與 分 析 現 況 風 險 都 市 發 展 與 熱 島 效 應 降 水 年 際 與 年 代 際 變 異 和 大 時 空 尺 度 海 溫 變 異 的 關 聯 性 海 堤 安 全 沿 岸 濕 地 土 石 流 判 釋 暨 事 件 型 土 石 流 目 錄 建 立 土 地 利 用 之 衝 擊 步 驟 三 : 評 估 與 分 析 未 來 風 險 都 市 發 展 潛 勢 分 析 與 預 測 颱 風 所 引 起 波 高 與 暴 潮 模 擬 分 析 未 來 (2020~2039) 海 堤 安 全 分 析 氣 候 變 遷 下 之 台 南 市 土 石 流 機 率 圖 步 驟 四 : 界 定 與 評 估 調 適 選 項 土 地 動 態 模 擬 評 估 調 適 能 力 步 驟 五 : 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 規 劃 調 適 科 技 路 徑 調 適 科 技 法 規 與 科 技 路 徑 示 範 區 實 地 訪 查, 利 害 關 係 人 社 會 網 絡 分 析 社 會 網 絡 分 析 知 識 溝 通 科 技 平 台 步 驟 六 : 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 亞 洲 大 氣 污 染 物 / 空 氣 品 質 之 監 測 與 預 報 土 地 利 用 監 測 第 三 章 支 援 調 適 計 畫 建 構 工 具 ( 應 用 於 評 估 組 各 子 工 作 項 目 ) 調 適 建 構 檢 核 工 具.79 2

3 3.2 線 上 調 適 檢 核 工 具 跨 領 域 評 估 工 具 調 適 選 項 評 估 工 具 TCCIP 情 境 擷 取 工 具 氣 象 資 料 合 成 模 式 (ADAPTWTH).. 89 第 四 章 TAICCAT 各 組 子 工 作 項 目 全 期 成 果 彙 整 環 境 組 D1 環 境 系 統 分 析 與 資 料 加 值 D2 大 氣 環 境 分 析 D4 區 域 地 質 監 測 與 分 析 D5 海 岸 災 害 評 估 組 治 理 組 調 適 治 理 組 R1 調 適 治 理 與 風 險 決 策 模 式 及 應 用 R3 空 間 調 適 政 策 的 建 構 與 應 用 R4 社 區 調 適 策 略 建 立 與 應 用 R5 跨 層 級 調 適 制 度 設 計 與 應 用 R6 調 適 科 技 設 計 平 台 建 置 與 應 用

4 圖 目 錄 圖 1 TaiCCAT 決 策 支 援 系 統... 8 圖 2 TaiCCAT 計 畫 推 動 架 構 圖 3 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統 圖 4 調 適 路 徑 之 示 意 圖 (Haasnoot et al. 2013) 圖 5 決 策 支 援 六 步 驟 與 跨 組 整 合 分 工 方 式 圖 6 歷 年 台 南 市 ( 今 ) 都 市 發 展 潛 勢 分 布 (a) ; (b) ; (c) ; (d) 圖 7 都 市 區 域 以 及 非 都 市 區 域 ISR 的 歷 年 變 化 情 形 台 南 市 都 市 熱 島 效 應 與 其 在 區 域 降 水 之 影 響 圖 8 ( 左 至 右 ) 年 台 南 地 區 UHI 影 像 圖 9 乾 旱 頻 率,Drought Frequency, (events per decade) 圖 10 乾 旱 平 均 延 時, Mean Drought Duration, (months per event ) 圖 11 乾 旱 平 均 嚴 重 度, Mean Drought Severity, (scores per event ) 圖 12 台 南 市 各 區 每 十 年 乾 旱 特 性 變 化 趨 勢 ( 左 至 右 為 乾 旱 頻 率 趨 勢 乾 旱 平 均 延 時 趨 勢 乾 旱 平 均 嚴 重 度 趨 勢 ) 圖 13 台 灣 降 雨 模 態 (EOF2, EOF3 左 ) 與 剩 嬰 現 象 (Nino3.4) 和 太 平 洋 年 代 際 震 盪 (PDO) 的 延 遲 相 關 係 數 (lagged correlation). [Kuo et al. 2015] 圖 14 台 灣 不 同 季 節 平 均 乾 旱 嚴 重 性 的 主 要 模 態 以 及 對 應 時 間 序 列 圖 15 台 灣 不 同 季 節 平 均 乾 旱 嚴 重 性 主 要 模 態 的 小 波 分 析 結 果 圖 16 台 灣 不 同 季 節 平 均 乾 旱 嚴 重 性 主 要 模 態 與 海 溫 的 相 關 性 ( 灰 色 部 分 表 示 達 90% 顯 著 ) 圖 17 每 10 年 平 均 之 台 中 港 高 雄 潮 位 站 資 料 之 季 節 性 海 水 位 變 化 圖 ( 左 ), 正 規 化 變 化 圖 ( 中 ) 及 季 節 性 海 水 位 變 化 之 速 度 ( 右 ) 圖 18 曾 文 溪 及 其 近 流 域 颱 風 事 件 誘 發 土 石 流 目 錄 圖 19 曾 文 溪 及 其 鄰 近 流 域 土 石 流 分 析 單 元 劃 設 成 果 圖 20 曾 文 溪 及 其 鄰 近 流 域 (a) 土 石 流 潛 感 分 析 相 對 操 作 特 徵 曲 線 (ROC) 圖 (b) 土 石 流 發 生 比 分 布 圖 圖 21 曾 文 溪 及 其 鄰 近 流 域 土 石 流 發 生 比 擬 合 曲 線 圖 22 曾 文 溪 及 其 鄰 近 流 域 莫 拉 克 颱 風 事 件 土 石 流 潛 感 機 率 圖, 藍 色 為 莫 拉 克 誘 發 土 石 流 目 錄 圖 23 台 南 市 重 現 期 距 100 年 降 雨 量 土 石 流 機 率 圖 圖 24 蓮 藕 田 淹 水 ( 王 涵 平 攝 ) 圖 25 一 期 作 淹 水 ( 王 涵 平 攝 ) 圖 26 台 南 市 都 市 發 展 潛 勢 圖 27 氣 候 變 遷 情 境 曾 文 溪 口 附 近 海 域 颱 風 侵 襲 期 間 波 浪 波 高 模 擬 ( 左 ) 與 暴 潮 位 ( 右 ) 模 擬 比 較 結 果

5 圖 28 台 南 市 近 未 來 最 大 強 降 雨 颱 風 事 件 土 石 流 機 率 圖 圖 29 台 南 市 世 紀 末 最 大 強 降 雨 颱 風 事 件 土 石 流 機 率 圖 圖 30 What-if 模 式 操 作 流 程 圖 31 適 宜 性 情 境 分 析 結 果 報 表 圖 32 土 地 使 用 變 遷 情 境 分 配 結 果 示 意 圖 圖 33 淡 水 四 期 不 同 起 始 年 模 擬 結 果 圖 34 調 適 能 力 指 標 分 布 圖 圖 35 雷 達 圖 分 析 圖 36 各 示 範 社 區 之 類 型 與 名 稱 之 空 間 分 布 圖 37 社 區 調 適 能 力 落 點 - 崑 山 里 為 例 圖 38 社 區 得 分 於 所 有 社 區 間 落 點 位 置 圖 圖 39 三 種 類 型 社 區 各 個 構 面 的 平 均 得 分 圖 40 三 類 型 社 區 之 最 高 分 最 低 分 及 平 均 圖 41 調 適 科 技 路 徑 之 評 估 路 徑 對 應 決 策 六 步 驟 圖 42 社 會 網 路 關 係 ( 以 淹 水 事 件 之 利 害 關 係 人 為 例 ) 圖 43 利 害 關 係 人 的 自 我 認 知 圖 44 利 害 關 係 人 的 匯 集 性 認 知 圖 45 淹 水 事 件 的 利 害 關 係 人 共 現 網 ( 節 點 大 小 = 高 頻 連 結 ) 圖 46 以 CityEngine Grow Street 演 算 出 之 新 道 路 圖 47 將 AutoCAD 的 建 築 圖 塊 匯 入 CityEngine 形 成 Lots 圖 48 CityEngine 可 快 速 形 成 高 密 度 的 Lots 與 建 物 圖 49 臺 南 府 城 模 擬 模 型, 可 於 網 頁 上 檢 視 不 同 水 位 高 度 的 情 形 圖 50 台 南 市 各 時 期 分 類 成 果 圖 圖 51 調 適 建 構 檢 核 工 具 AdaptCAB 使 用 者 介 面 圖 52 調 適 建 構 檢 核 工 具 AdaptCAB 使 用 者 介 面 ( 點 擊 項 目 介 紹 便 會 出 線 介 紹 框 體 ) 圖 53 調 適 建 構 檢 核 工 具 AdaptCAB 使 用 者 介 面 ( 操 作 ) 圖 54 調 適 建 構 檢 核 工 具 AdaptCAB 結 果 呈 現 ( 檢 核 結 果 ) 圖 55 調 適 建 構 檢 核 工 具 AdaptCAB 結 果 呈 現 ( 問 題 分 析 ) 圖 56 線 上 調 適 檢 核 工 具 AdaptCloud 檢 核 過 程 圖 57 線 上 調 適 檢 核 工 具 AdaptCloud 檢 核 結 果 圖 58 跨 領 域 風 險 整 合 評 估 模 式 AdaptCross 介 面 圖 圖 59 點 選 水 資 源 系 統 中 供 水 系 統 變 數 之 結 果 圖 圖 60 調 適 方 案 檢 視 與 加 強 堤 防 設 計 高 度 之 AdaptCross 分 析 結 果

6 圖 61 調 適 方 案 進 行 全 國 農 地 資 源 調 查 作 業, 盤 整 農 地 資 源 之 AdaptCross 分 析 結 果 圖 62 調 適 方 案 活 化 現 有 蓄 水 容 量 之 AdaptCross 分 析 結 果 圖 63 多 準 則 排 序 評 估 之 準 則 與 權 重 設 定 檔 (*.csv) 圖 64 多 準 則 排 序 評 估 之 方 案 選 項 設 定 檔 (*.txt) 圖 65 多 準 則 排 序 評 估 工 具 分 析 畫 面 圖 66 多 準 則 排 序 評 估 工 具 排 序 總 分 畫 面 圖 67 TCCIP-AR5 選 取 情 境 畫 面 圖 68 氣 象 資 料 合 成 模 式 (AdaptWth)

7 表 目 錄 表 1 TaiCCAT 支 援 氣 候 變 遷 調 適 決 策 六 步 驟 之 應 用 成 果... 9 表 2 TaiCCAT 全 期 成 果 彙 編 表 3 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統 內 涵 表 4 都 市 發 展 潛 勢 指 標 說 明 表 5 各 年 都 市 發 展 潛 勢 等 級 區 域 之 面 積 比 (%) 表 6 台 南 市 近 岸 海 堤 安 全 分 析 整 理 表 表 7 台 南 市 1990 至 2000 年 之 邏 輯 迴 歸 分 析 結 果 表 8 南 部 過 去 ( 年 ) 與 未 來 ( 年 ) 之 豐 枯 比 ( 五 個 模 式 平 均 值 ) 表 9 氣 候 變 遷 情 境 曾 文 溪 口 附 近 海 域 颱 風 波 浪 與 潮 位 變 化 統 計 表 10 調 適 能 力 指 標 之 權 重 分 析 結 果 表 11 CityEngine 內 建 圖 層 的 功 能 類 別 表 12 訪 調 量 化 結 果 表 13 氣 膠 辨 識 種 類 應 用 在 MODIS 衛 星 上 與 CALIPSO 氣 膠 辨 識 結 果 相 同 或 不 相 同 及 其 AE 平 均 值 與 標 準 差 表 14 支 援 調 適 計 畫 建 構 工 具 表 15 各 領 域 調 適 方 案 之 AdaptCross 分 析 結 果 表 表 16 準 則 A 之 下, 甲 乙 丙 三 項 調 適 方 案 之 比 較 表 17 甲 乙 丙 三 項 調 適 方 案 之 多 準 則 綜 合 評 估 表

8 摘 要 氣 候 變 遷 是 威 脅 也 是 機 會 由 行 政 院 科 技 部 補 助 之 專 題 研 究 計 畫 氣 候 變 遷 調 適 科 技 整 合 計 畫 (Taiwan Integrated Research Programme on Climate Change Adaptation Technology) 試 圖 從 科 學 研 究 的 角 度, 提 出 調 適 科 技 發 展 的 方 向 與 政 策 建 議, 以 期 能 將 氣 候 變 遷 所 帶 來 之 影 響 轉 換 為 研 究 及 國 家 發 展 上 的 新 契 機 TaiCCAT 計 畫 包 含 了 總 計 畫 與 環 境 組, 評 估 組, 治 理 組, 分 別 就 在 環 境 系 統 分 析, 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 與 調 適 治 理 三 方 面 加 以 探 討 跨 領 域 整 合 是 TaiCCAT 最 大 的 特 色, 也 是 挑 戰 目 前 已 所 開 發 之 決 策 支 援 六 步 驟 1 為 基 礎 架 構, 進 行 三 組 工 作 定 位, 技 術 轉 移 與 應 用 三 組 工 作 定 位 如 下 圖 1 所 示, 環 境 組 ( 綠 色 框 線 ) 主 要 工 作 為 步 驟 6, 1, 2, 3, 進 行 環 境 資 料 監 測, 加 值, 檢 驗 與 修 正 的 工 作 評 估 組 ( 橘 色 框 線 ) 主 要 工 作 內 容 為 步 驟 1-5, 就 環 境 條 件 進 行 分 析 評 估, 以 了 解 氣 候 變 遷 之 影 響, 並 界 定 調 適 科 技 發 展 之 可 行 方 向 治 理 組 ( 藍 色 框 線 ) 工 作 為 步 驟 4, 5, 6, 匯 集 上 游 研 究 成 果, 就 調 適 科 技 之 社 會 經 濟 面 向 進 行 研 究, 以 提 供 政 策 界 定 之 參 考 建 議 總 計 畫 則 負 責 三 組 在 工 作 上 的 串 接 與 整 合 圖 1 TaiCCAT 決 策 支 援 系 統 總 計 畫 與 三 組 工 作 內 容 摘 要 如 下 總 計 畫 : 串 接 支 援 決 策 系 統 之 六 大 步 驟, 完 善 總 計 畫 整 合 機 制 ; 依 循 整 合 架 構 彙 整 三 分 組 研 究 工 作 ; 規 劃 研 究 工 作 並 作 進 度 管 理 ; 國 際 網 絡 與 合 作 聯 盟 1 決 策 支 援 六 步 驟 包 含 :1. 界 定 問 題 與 設 定 目 標 2. 評 估 與 分 析 現 況 風 險 3. 評 估 與 分 析 未 來 風 險 4. 界 定 與 評 估 調 適 選 項 5. 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 6. 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 8

9 環 境 組 : 對 應 支 援 決 策 系 統 六 步 驟, 完 善 環 境 組 整 合 機 制 ; 根 據 環 境 組 整 合 機 制, 提 出 落 實 途 徑 ; 根 據 環 境 組 整 合 機 制 與 落 實 途 徑 規 劃 研 究 工 作 : 海 洋 環 境 分 析 (D1) 大 氣 環 境 分 析 (D2) 陸 地 環 境 分 析 (D3) 區 域 地 質 環 境 與 分 析 (D4) 海 岸 環 境 分 析 (D5) 與 生 態 環 境 分 析 (D6) 評 估 組 : 脆 弱 度 評 估 組 以 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 為 主 要 目 標, 使 用 國 科 會 台 灣 氣 候 變 遷 推 估 與 資 訊 平 台 建 置 計 畫 (Taiwan Cliamte Change projection and Information Platform, 以 下 簡 稱 TCCIP) 產 製 之 情 境 資 料 進 行 評 估, 等 IPCC 釋 放 之 AR5 氣 候 情 境 由 TCCIP 針 對 台 灣 地 區 進 行 統 計 降 尺 度 之 後, 將 測 試 TCCIP 統 計 降 尺 度 AR5 氣 候 情 境 資 料, 並 進 一 步 使 用 於 氣 候 變 遷 下 之 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 脆 弱 度 評 估 組 以 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 與 回 復 力 建 構 科 技 發 展 計 畫 為 核 心, 以 氣 候 變 遷 衝 擊 下 高 脆 弱 度 的 五 個 領 域 為 探 討 對 象 (S1), 分 別 從 自 然 災 害 環 境 (S2 ) 公 共 衛 生 (S3) 糧 食 安 全 (S4) 生 態 (S5) 以 及 水 資 源 (S6 ) 治 理 組 : 對 應 支 援 決 策 系 統, 完 善 治 理 組 整 合 機 制 ; 根 據 治 理 組 整 合 機 制, 提 出 落 實 途 徑 ; 根 據 治 理 組 整 合 機 制 與 落 實 途 徑 規 劃 研 究 工 作 : 氣 候 變 遷 之 調 適 治 理 與 風 險 決 策 模 式 及 應 用 (R1) 氣 候 變 遷 調 適 法 制 調 整 及 對 應 氣 候 風 險 評 估 所 需 科 技 路 徑 之 建 構 與 應 用 (R2) 氣 候 變 遷 之 空 間 調 適 政 策 的 建 構 與 應 用 (R3) 氣 候 變 遷 之 社 區 調 適 策 略 建 立 與 應 用 (R4) 氣 候 變 遷 跨 層 級 調 適 制 度 設 計 與 應 用 (R5) 與 氣 候 變 遷 調 適 科 技 設 計 平 台 建 置 與 應 用 (R6) 技 術 轉 移 與 應 用 TaiCCAT 六 步 驟 可 應 用 在 各 部 會 署 地 方 政 府 與 產 業, 有 系 統 地 建 構 之 調 適 計 畫 與 行 動, 從 而 達 到 有 效 整 合 資 源 支 援 氣 候 變 遷 調 適 決 策 以 強 化 調 適 建 構 能 力 與 提 升 科 學 研 究 能 量 等 目 的 此 方 法 已 開 始 應 用 於 中 央 部 會 ( 國 發 會 環 保 署 教 育 部 ) 地 方 政 府 ( 高 雄 市 新 北 市 ) 與 產 業 ( 台 塑 ), 如 表 1 所 示 表 1 TaiCCAT 支 援 氣 候 變 遷 調 適 決 策 六 步 驟 之 應 用 成 果 單 位 年 度 計 畫 名 稱 應 用 內 容 國 發 會 104 年 北 部 都 會 區 氣 候 變 遷 調 適 整 體 規 劃 進 行 北 部 都 會 區 氣 候 變 遷 風 險 評 估 研 提 北 部 都 會 區 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 建 立 完 整 公 私 部 門 之 公 共 參 與 過 程 並 建 立 高 風 險 地 區 調 適 規 劃 之 操 作 流 程 原 則 與 規 範 環 保 署 104 年 氣 候 變 遷 衝 擊 評 估 與 環 境 調 適 協 作 機 制 研 析 專 案 工 作 計 畫 教 育 部 103 年 氣 候 變 遷 調 適 水 資 源 及 災 害 專 業 課 程 融 入 計 畫 教 育 部 104 年 水 資 源 及 災 害 專 業 課 程 教 學 聯 盟 推 動 計 畫 高 雄 市 環 保 局 104 年 高 雄 市 氣 候 變 遷 調 適 及 永 續 發 展 推 動 計 畫 盤 點 國 內 環 境 議 題 相 關 之 行 動 計 畫 建 置 符 合 我 國 環 境 調 適 政 策 之 量 化 評 估 工 具 以 TaiCCAT 支 援 氣 候 變 遷 調 適 決 策 六 步 驟 為 核 心 架 構, 編 寫 氣 候 變 遷 調 適 之 水 資 源 及 災 害 專 業 課 程 共 三 本 教 材, 作 為 培 育 氣 候 變 遷 專 業 人 才, 以 及 融 入 氣 候 變 遷 專 業 知 識 所 使 用 之 教 材 編 寫 氣 候 變 遷 調 適 之 水 資 源 專 業 課 程 實 驗 教 材, 專 章 說 明 TaiCCAT 氣 候 變 遷 支 援 調 適 決 策 六 步 驟 作 為 水 資 源 及 災 害 專 業 課 程 教 學 聯 盟 使 用 之 教 材 以 TaiCCAT 氣 候 變 遷 支 援 調 適 決 策 六 步 驟 為 架 構, 擬 定 高 雄 市 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 9

10 新 北 市 環 保 局 台 灣 塑 膠 工 業 股 份 有 限 公 司 105 年 新 北 市 低 碳 永 續 家 園 計 畫 103 ~ 106 年 台 塑 六 輕 園 區 發 展 及 濁 水 溪 流 域 水 資 源 管 理 計 畫 已 編 訂 利 用 TaiCCAT 氣 候 變 遷 支 援 調 適 決 策 六 步 驟, 作 為 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 推 動 之 架 構 應 用 於 評 估 氣 候 變 遷 對 濁 水 溪 流 域 水 資 源 系 統 之 衝 擊, 並 協 助 建 立 產 業 應 變 調 適 行 動 計 畫 計 劃 產 出 成 果 摘 要 TaiCCAT 計 劃 產 出 分 為 科 學 研 究, 示 範 計 畫, 知 識 平 台, 評 量 系 統, 科 學 路 徑 與 國 際 網 絡 等 六 項, 服 務 對 象 包 含 公 部 門, 學 術 單 位, 產 業 界 與 民 間 計 畫 成 果 摘 要 如 表 2: 表 2 TaiCCAT 全 期 成 果 彙 編 計 劃 政 府 施 政 學 者 科 研 產 業 需 求 民 眾 服 務 其 他 產 出 - 對 應 行 政 院 農 委 會 漁 業 署 : 運 用 即 時 遙 測 資 訊 及 氣 候 變 異 關 聯 性 掌 握 經 濟 性 物 種 之 漁 況 及 異 常 海 況 ( 如 寒 潮 ) 之 預 警 - 對 應 中 央 氣 象 局 : 運 用 DINEOF 方 法 提 供 台 灣 週 遭 - 進 行 台 灣 海 峽 及 周 邊 海 域 海 溫 長 期 變 遷 趨 勢 與 氣 候 變 異 關 連 性 分 析 - 研 究 大 尺 度 海 溫 變 異 與 台 灣 氣 溫, 降 雨 及 乾 旱 關 連 - 分 析 漁 貨 量 總 產 量 及 金 額 - 探 討 氣 候 變 異 下 生 - 提 供 各 地 漁 會 海 洋 資 訊 - 評 估 農 業 災 損 - 提 供 空 氣 品 質 監 測 及 預 報 高 解 析 海 洋 環 境 監 物 資 源 變 動 環 測 資 料, 協 助 掌 握 - 分 析 都 市 發 展 水 資 境 寒 潮 等 災 害 資 訊 源 利 用 組 - 提 供 重 現 期 距 - 探 討 氣 象 乾 旱 現 象 100 年 與 氣 候 變 遷 與 暖 化 效 應 科 學 降 雨 量 之 山 崩 機 率 - 評 估 都 市 熱 島 在 區 研 究 圖, 岩 屑 崩 滑 潛 勢 域 降 水 之 影 響 ( 科 圖, 各 子 集 水 區 坡 - 監 測 大 氣 污 染 與 區 研 成 面 新 增 土 砂 量 圖, 域 能 量 收 支 果 與 土 石 流 機 率 圖 與 土 - 探 討 降 雨 量 與 誘 發 發 石 流 潛 勢 圖 山 崩 發 生 率 之 關 展 ) 係, 山 崩 機 率, 土 石 流 機 率 與 土 砂 產 出 評 估 組 - 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 建 構 指 引 提 供 政 府 擬 定 調 適 計 畫 檢 核 與 滾 動 修 正 調 適 計 畫 - 調 適 科 技 可 以 做 為 政 府 未 來 在 擬 定 調 適 計 畫 時, 新 興 科 技 之 參 考 - 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 建 構 指 引 提 供 專 家 學 者 專 業 指 引, 提 供 所 需 資 料 與 工 具 - 調 適 科 技 於 國 內, 可 以 做 為 國 內 學 術 推 動 路 徑 之 參 考 - 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 建 構 指 引 提 供 產 業 面 對 氣 候 變 遷 風 險 下 之 調 適 建 構 指 引 - 調 適 科 技 可 以 做 為 產 業 建 構 調 適 計 畫 參 考 與 產 學 合 氣 候 變 遷 調 適 計 畫 建 構 指 引 提 供 民 眾 參 與 機 制, 並 可 作 為 民 眾 監 督 政 府 調 適 計 畫 之 框 架 10

11 治 理 組 環 境 組 - 調 適 能 力 指 標 資 料 庫 : 分 國 家 縣 市 區 域 層 級 - 繪 製 脆 弱 度 地 圖 : 辨 識 導 致 其 脆 弱 度 較 高 的 因 子 - 對 應 經 濟 部 水 利 署 與 內 政 部 營 建 署 : 提 供 台 南 地 區 沿 海 鄉 鎮 基 本 環 境 資 料 圖 層, 台 南 地 區 海 岸 災 害 相 關 指 標 圖 層 與 台 南 地 區 海 岸 風 險 地 圖 - 調 適 能 力 指 標 分 布 圖 資 與 細 部 因 子 圖 資 - 分 析 台 南 海 岸 變 遷 速 率 - 評 估 台 南 都 市 發 展 變 遷 與 都 市 熱 島 影 響 範 圍 - 評 估 台 南 地 區 降 雨 量 與 誘 發 山 崩 發 生 率 之 關 係, 山 崩 機 率, 土 石 流 機 率 與 土 砂 產 出 - 進 行 台 南 地 區 海 岸 災 害 評 估, 並 建 立 指 標 圖 層 作 發 展 選 項 - 水 災 保 險 意 願 之 問 卷 調 查 資 料 - 焦 點 座 談 會 議 紀 錄 - 提 供 台 南 市 沿 海 鄉 鎮 地 層 下 陷 累 積 深 度, 台 南 市 沿 海 鄉 鎮 海 岸 侵 蝕 速 率 與 台 南 市 沿 海 淹 水 深 度 與 範 圍 等 資 訊 - 調 適 設 計 工 作 坊 : 以 類 似 懶 人 包 方 式 將 資 訊 整 合 給 民 眾 搜 尋 - 提 供 台 南 市 海 岸 災 害 脆 弱 地 圖, 台 南 市 海 岸 災 害 地 圖 與 台 南 市 海 岸 災 害 風 險 地 圖 根 據 利 害 關 係 人 座 談 會, 釐 清 公 共 衛 生 議 題 之 發 生 因 素 衝 擊 因 應 措 施 與 面 臨 之 困 難 等 示 範 計 畫 ( 台 南 市 ) 評 估 組 治 理 組 知 識 平 台 ( 資 訊 服 務 與 溝 通 交 流 ) 六 個 跨 領 域 示 範 計 畫 評 估 過 程 可 作 為 政 府 在 面 對 跨 領 域 問 題 時 之 調 適 計 畫 推 動 參 考 - 完 成 臺 南 市 乾 旱 風 險 之 調 適 選 項 優 先 順 序 - 不 同 氣 候 情 境 下 台 南 市 未 來 土 地 使 用 型 態 預 測 與 土 地 使 用 需 求 分 配 預 測 六 個 跨 領 域 示 範 計 畫 評 估 過 程 可 作 為 學 者 與 專 業 團 隊 在 面 對 跨 領 域 問 題 時 之 風 險 評 估 與 調 適 計 畫 建 構 參 考 - 完 成 臺 南 市 調 適 潛 能 風 險 分 布 圖 - 完 成 臺 南 市 各 區 別 之 水 災 保 險 投 保 率 - 台 南 市 15 個 特 色 社 區 的 調 適 能 力 評 分 表 六 個 跨 領 域 示 範 計 畫 評 估 過 程 可 作 為 產 業 在 建 構 調 適 計 畫 時, 考 量 跨 領 域 問 題 時 之 調 適 計 畫 推 動 參 考 導 入 產 經 分 析 方 法, 在 選 定 欲 發 展 之 調 適 科 技 後, 透 過 科 技 分 析 專 利 分 析 及 產 業 應 用 分 析, 將 調 適 科 技 運 用 於 調 適 政 策 六 個 跨 領 域 示 範 計 畫 評 估 過 程 可 作 為 民 眾 參 與 時, 了 解 跨 領 域 問 題 影 響 與 調 適 建 構 之 參 考 確 認 在 調 適 能 力 的 組 成 過 程 中, 加 入 利 害 關 係 人 參 與 過 程, 並 提 出 知 識 不 足 為 調 適 治 理 之 主 要 缺 口 以 總 計 畫 氣 候 變 遷 調 適 科 技 知 識 平 台 為 入 口 網 站, 整 合 環 境 組 GIS 圖 資 展 示, 評 估 組 調 適 行 動 操 作 指 引 以 及 治 理 組 科 技 溝 通 服 務, 提 供 調 適 策 略 發 展 的 整 合 性 服 務 彙 整 相 關 文 獻 計 畫 圖 資 與 研 究 成 果, 駔 為 產 官 學 研 之 溝 通 平 台 快 速 連 結 如 下 : 舉 辦 座 談 會 收 集 台 南 市 爆 發 登 革 熱 後, 衛 生 單 位 與 社 區 居 民 所 面 臨 之 困 境 與 處 理 方 法 - 臺 南 市 民 參 與 氣 候 變 遷 調 適 圓 桌 論 壇 - 焦 點 座 11

12 評 量 系 統 ( 評 估 方 法 與 評 估 工 具 開 發 ) 環 境 組 評 估 組 治 理 組 氣 候 變 遷 調 適 科 技 知 識 平 台 GIS 展 示 介 面 調 適 行 動 操 作 指 引 調 適 科 技 溝 通 服 務 offshore transect ws - 調 適 建 構 檢 核 AdaptCAB 與 AdaptCloud 提 供 政 府 檢 核 已 完 成 或 建 構 中 之 調 適 計 畫 不 足, 可 追 蹤 考 核 與 做 為 滾 動 修 正 調 適 計 畫 之 參 考 依 據 - 跨 領 域 評 估 工 具 AdaptCross 提 供 政 府 進 行 跨 部 會 跨 局 處 整 合 工 具 - 調 適 選 項 評 估 AdaptRank 協 助 政 府 協 同 專 業 團 隊, 以 多 準 則 評 估 法 優 選 調 適 選 項 組 合 - TCCIP 情 境 擷 取 工 具 協 助 政 府 輕 易 檢 視 關 注 區 域 之 未 來 氣 候 情 境 透 過 多 準 則 決 策 分 析 與 GIS 圖 層 套 疊, 建 立 風 險 矩 陣, 排 列 調 適 選 項 - 多 學 門 環 境 潛 勢 指 標 與 方 法 : 運 用 層 級 分 析 法 及 人 類 發 展 指 標 建 構 台 南 海 岸 帶 環 境 潛 勢 指 標 與 暴 露 度 - 線 上 調 適 檢 核 AdaptCloud 協 助 學 者 與 專 業 團 隊 彙 整 評 估 過 程 應 有 之 項 目 資 料 與 產 出, 並 在 氣 候 調 適 科 技 服 務 平 台 取 得 所 需 工 具 包 - 跨 領 域 評 估 工 具 AdaptCross 提 供 學 者 與 專 業 團 隊 進 行 跨 領 域 研 究 - 調 適 選 項 評 估 AdaptRank 協 助 專 業 團 隊 以 多 準 則 評 估 法 優 選 調 適 選 項 組 合 - TCCIP 情 境 擷 取 工 具 協 助 學 者 與 專 業 進 行 氣 候 變 遷 風 險 評 估 時, 取 得 研 究 區 域 之 未 來 氣 候 情 境 透 過 What-if 模 型, 進 行 都 市 變 遷 ( 包 括 土 地 使 用 規 劃 和 發 展 過 程 - 調 適 建 構 檢 核 AdaptCAB 與 AdaptCloud 協 助 產 業 檢 核 其 調 適 計 畫 - 跨 領 域 評 估 工 具 AdaptCross 提 供 產 業 了 解 調 適 計 畫 建 構 過 程, 關 鍵 議 題 影 響 領 域 - 調 適 選 項 評 估 AdaptRank 協 助 產 業 建 構 調 適 計 畫 時, 以 多 準 則 評 估 法 優 選 調 適 選 項 組 合 - TCCIP 情 境 擷 取 工 具 協 助 產 業 進 行 調 適 建 構 時, 檢 視 關 注 區 域 之 未 來 氣 候 情 境 透 過 水 災 財 務 風 險 評 估 模 型, 評 估 實 施 水 災 保 - 藉 由 結 構 式 訪 談 探 沿 海 型 社 區 居 民 對 環 境 變 化 的 感 受, 建 立 海 岸 帶 環 境 潛 勢 指 標 與 暴 露 度 評 估 指 標 - 調 適 建 構 檢 核 AdaptCAB 與 AdaptCloud 協 助 民 眾 檢 核 政 府 已 經 執 行 或 正 在 執 行 之 調 適 計 畫 - 跨 領 域 評 估 工 具 AdaptCross 協 助 民 眾 了 解 調 適 計 畫 建 構 過 程 之 跨 領 域 關 鍵 議 - TCCIP 情 境 擷 取 工 具 協 助 民 眾 檢 視 關 注 區 域 之 未 來 氣 候 情 境 透 過 焦 點 座 談 與 專 家 德 爾 菲 問 卷 調 查, 建 立 調 談 會 - 調 適 能 力 與 公 共 衛 生 衝 擊 座 談 會 - 水 資 源 旱 澇 治 理 圓 桌 論 壇 - 韌 性 城 市 - 三 維 城 市 建 模 應 用 工 作 坊 12

13 科 學 路 徑 ( 調 適 科 技 服 務 ) 環 境 組 評 估 組 治 理 組 國 際 網 絡 之 優 先 順 序 提 供 行 政 院 農 委 會 漁 業 署 在 沿 近 海 漁 業 與 養 殖 業 者 因 應 極 端 天 候 之 澎 湖 沿 岸 漁 業 的 衝 擊 與 調 適 策 略 提 供 政 府 支 援 調 適 決 策 工 具 調 適 建 構 指 引 調 適 建 構 工 具 調 適 知 識 調 適 科 技 選 項 服 務 提 出 調 適 科 技 政 策 路 徑 圖, 就 調 適 科 技 的 發 展 移 轉 與 擴 散 之 脈 絡, 藉 由 政 策 路 徑 圖 的 制 訂, 促 進 調 適 科 技 的 應 用 與 轉 移 面 向 ) 之 模 擬, 分 析 主 要 組 成 要 素 提 供 學 者 與 專 業 團 隊 調 適 決 策 工 具 調 適 建 構 工 具 調 適 知 識 調 適 科 技 選 項 調 適 案 例 服 務 - 巢 狀 羅 吉 特 迴 歸 模 型 評 估 水 災 保 險 - 整 合 GIS 服 務, 發 布 氣 候 風 險 潛 勢 與 調 適 能 力 指 標 險 之 可 行 性 運 用 衛 星 觀 測 風 場 與 水 溫 變 動 已 建 立 異 常 冷 水 入 侵 澎 湖 水 域 與 珊 瑚 礁 生 態 衝 擊 之 預 警 機 制 提 供 產 業 調 適 指 引 調 適 建 構 工 具 調 適 知 識 調 適 科 技 選 項 服 務 水 災 試 驗 卡 評 估 水 災 保 險 納 保 率 與 保 險 費 率 - 舉 辦 國 際 研 討 會 2015: 第 四 屆 調 適 科 技 國 際 研 討 會 - 氣 候 變 遷 在 台 灣 2014: 臺 灣 如 何 調 適?TaiCCAT 成 果 發 表 解 讀 IPCC WGII AR5 調 適 工 作 坊 2013: 2013 氣 候 變 遷 調 適 科 技 國 際 工 作 坊 2012: 氣 候 變 遷 調 適 科 技 國 際 研 討 會 暨 計 畫 成 果 發 表 會 - 積 極 參 加 氣 候 變 遷 調 適 科 技 相 關 國 際 研 討 會 並 發 表 研 究 成 果 - 移 地 研 究 - 與 丹 麥 Geological Survey of Denmark and Greenland 以 及 荷 蘭 UNESCO-IHE 簽 訂 合 作 備 忘 錄 - 參 與 歐 盟 研 究 計 畫 ClimUrban 提 案 適 能 力 與 表 現 之 指 標 變 數 與 權 重 提 供 民 眾 瞭 解 調 適 建 構 程 序 調 適 知 識 調 適 科 技 選 項 服 務 - 舉 行 氣 候 變 遷 下 台 南 旱 澇 整 合 治 理 公 民 圓 桌 論 壇 13

14 第 一 章 TaiCCAT 研 究 方 法 與 整 合 途 徑 TaiCCAT 的 總 體 目 標 在 藉 由 氣 候 變 遷 調 適 科 技 之 跨 領 域 推 動, 形 成 因 應 氣 候 變 遷 衝 擊 之 科 學 基 礎, 提 供 政 府 決 策 參 考 ; 換 言 之,TaiCCAT 著 重 氣 候 變 遷 調 適 的 科 學 服 務 與 政 策 建 議, 以 減 少 環 境 系 統 脆 弱 度 並 提 升 回 復 力 TaiCCAT 定 義 氣 候 變 遷 調 適 科 技 為 : 改 變 人 類 行 為 以 減 少 環 境 系 統 脆 弱 度 提 升 回 復 力 的 科 技 ; 強 調 透 過 融 合 硬 體 軟 體 創 新 與 傳 統 思 維 的 科 技 治 理, 形 成 自 然 科 學 人 文 與 社 會 科 學 的 整 合, 全 面 因 應 氣 候 變 遷 衝 擊 與 不 確 定 性 TaiCCAT 的 服 務 對 象 包 括 中 央 部 會 地 方 政 府 學 術 單 位 科 技 產 業 民 間 組 織 等 科 技 部 歷 年 投 入 於 氣 候 變 遷 的 研 究 計 畫 已 累 積 相 當 研 究 能 量, 如 氣 候 變 遷 對 臺 灣 生 態 系 之 衝 擊 及 脆 弱 度 評 估 與 因 應 策 略 整 合 研 究 ( 周 昌 弘 等 2008) 所 探 討 的 生 物 多 樣 性 森 林 農 業 漁 業 公 共 衛 生 民 眾 健 康 等 面 向, 以 及 氣 候 變 遷 對 災 害 防 治 衝 擊 調 適 與 因 應 策 略 整 合 研 究 ( 蔡 長 泰 2006) 所 探 討 的 劇 烈 降 雨 與 侵 台 颱 風 趨 勢 乾 旱 降 雨 及 海 水 位 低 窪 地 區 淹 水 水 庫 系 統 之 脆 弱 度 評 估 等 面 向 儘 管 如 此, 上 述 等 衝 擊 及 脆 弱 度 評 估 與 因 應 策 略 規 劃 等 研 究, 係 以 衝 擊 評 估 角 度 出 發, 屬 於 單 一 領 域 內 的 研 究, 未 涉 及 領 域 間 以 及 利 害 關 係 人 間 的 對 話 與 溝 通 ; 因 此 難 以 針 對 氣 候 變 遷 的 不 確 定 性 衝 擊 與 因 區 域 而 異 的 效 應, 全 面 就 地 方 狀 態 與 國 家 未 來 發 展 目 標, 提 出 創 新 的 氣 候 調 適 科 技 推 動 構 想 如 圖 2 所 示,TaiCCAT 以 總 計 畫 協 同 三 大 分 組 在 環 境 系 統 分 析 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 調 適 治 理 面 向 的 協 調 整 合, 因 地 制 宜 因 時 所 需 推 動 調 適 科 技 發 展, 並 以 科 學 報 告 知 識 平 台 示 範 計 畫 評 量 系 統 國 際 網 絡 科 技 路 徑 等 六 大 總 體 產 出 / 科 學 服 務 對 外 呈 現, 著 重 支 援 決 策 所 需 之 關 鍵 文 獻 方 法 工 具, 與 指 標 等, 從 而 對 於 決 策 所 需 資 訊 與 流 程 提 出 調 適 科 技 推 動 建 議 鑒 於 調 適 科 技 的 因 地 制 宜 性, TaiCCAT 選 定 都 會 鄉 村 山 地 海 岸 流 域 離 島 等 型 態 之 區 位 作 為 研 究 實 體, 進 行 跨 領 域 與 跨 空 間 的 調 適 科 技 評 估 工 具 測 試 與 應 用, 協 助 學 術 界 與 政 府 單 位 等, 落 實 氣 候 調 適 行 動, 從 而 達 到 支 援 政 府 決 策 強 化 臺 灣 整 體 因 應 氣 候 變 遷 調 適 能 力 之 計 畫 總 體 目 標 環 境 系 統 分 析 組 針 對 都 會 鄉 村 山 地 海 岸 流 域 離 島 等 關 鍵 調 適 地 區, 進 行 氣 候 暴 露 度 與 環 境 監 測 分 析 監 測 資 訊 加 脆 弱 度 評 估 組 進 行 水 資 源 公 共 衛 生 生 態 環 境 糧 食 安 全 自 然 災 害 等 關 鍵 議 題 之 跨 領 域 衝 擊 與 脆 弱 度 評 估 暴 露 度 評 估 資 訊 調 適 治 理 組 透 過 共 同 研 究 區 域 的 實 地 操 作, 分 從 風 險 決 策 科 技 政 策 空 間 政 策 社 區 調 適 與 公 私 協 力 等 調 適 策 略 規 劃 面 向, 發 展 調 適 科 技 與 空 間 治 理 方 法 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 資 訊 14

15 圖 2 TaiCCAT 計 畫 推 動 架 構 1.1 整 合 途 徑 TaiCCAT 整 合 分 工 途 徑 著 重 透 過 總 計 畫 由 上 而 下 規 劃 與 三 分 組 由 下 而 上 的 協 力 過 程, 落 實 氣 候 變 遷 調 適 的 科 學 服 務 與 政 策 建 議 在 科 學 服 務 方 面, 含 科 學 報 告 知 識 平 台 示 範 計 畫 評 量 系 統 科 技 路 徑 國 際 網 絡 等 六 大 產 出, 包 括 整 合 與 呈 現 三 分 組 協 力 研 究 成 果, 如 持 續 彙 整 的 重 要 文 獻, 與 持 續 完 善 的 關 鍵 指 標 潛 勢 等 級 評 估 方 法, 與 應 用 工 具 等 另 為 縮 短 氣 候 變 遷 衝 擊 科 學 不 確 定 與 調 適 決 策 急 迫 性 間 的 差 距,TaiCCAT 將 就 其 政 策 建 議 功 能, 強 化 開 發 中 的 支 援 決 策 系 統 ( 圖 3): 1. 界 定 問 題 與 設 定 目 標 2. 評 估 與 分 析 現 況 風 險 3. 評 估 與 分 析 未 來 風 險 4. 界 定 與 評 估 調 適 選 項 5. 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 6. 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 強 調 三 分 組 對 應 六 步 驟 的 產 出, 以 及 總 計 畫 在 六 步 驟 間 的 串 接 規 劃, 對 於 決 策 所 需 資 訊 與 流 程 提 出 調 適 科 技 推 動 建 議 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統 主 要 係 參 考 聯 合 國 開 發 計 劃 署 的 調 適 政 策 框 架 (UNDP Adaptation Policy Framework) 英 國 氣 候 衝 擊 計 畫 的 調 適 精 靈 (UKCIP Adaptation Wizard ) 以 及 歐 洲 氣 候 調 適 平 台 的 調 適 支 援 工 具 (CLIMATE-ADAPT Adaptation Support Tool) 而 來 ; 著 重 調 適 過 程 中 的 利 害 關 係 人 參 與 (individuals or groups)( IPCC 2007) 問 題 解 決 導 向 的 調 適 工 具 開 發, 與 使 用 者 友 善 的 科 學 服 務 界 面 該 系 統 所 包 含 六 步 驟, 每 一 步 驟 的 功 能 如 表 3 所 示 透 過 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統, 使 用 者 能 邀 集 其 隸 屬 組 織 ( 如 中 央 部 會 地 方 政 府 研 究 單 位 等 ) 之 相 關 利 害 關 係 者, 根 據 組 織 所 處 自 然 環 境 組 織 能 掌 握 之 既 有 資 源 與 潛 在 資 源, 共 同 界 定 組 織 面 臨 的 氣 候 變 遷 調 適 關 鍵 議 題, 進 而 設 定 目 標, 擬 定 合 宜 的 調 適 策 略 甚 而 發 展 所 需 的 調 適 科 技 以 達 成 目 標 圖 3 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統 15

16 表 3 TaiCCAT 支 援 決 策 系 統 內 涵 步 驟 面 向 服 務 / 支 援 / 目 標 一 界 定 問 題 與 設 定 目 標 二 評 估 與 分 析 現 況 風 險 三 評 估 與 分 析 未 來 風 險 四 界 定 與 評 估 調 適 選 項 五 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 六 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 議 題 衝 擊 衝 擊 調 適 推 動 推 動 n 界 定 利 害 關 係 人 n 建 立 利 害 關 係 人 參 與 平 台 n 協 同 利 害 關 係 人 共 同 界 定 氣 候 變 遷 下 的 關 鍵 問 題 並 設 定 調 適 目 標 ( 包 括 科 學 與 社 會 面 向 ) n 釐 清 利 害 關 係 人 關 心 的 地 方 現 況 n 評 估 現 況 的 各 領 域 及 跨 領 域 的 暴 露 度 / 脆 弱 度 n 推 估 利 害 關 係 人 關 心 的 未 來 衝 擊 n 分 析 各 領 域 及 跨 領 域 的 氣 候 變 遷 風 險 n 比 較 現 況 與 氣 候 變 遷 的 風 險, 作 為 界 定 調 適 選 項 的 依 據 n 綜 整 國 內 外 界 定 調 適 選 項 之 工 具 方 法 與 經 驗 n 界 定 可 用 的 調 適 選 項 n 綜 整 國 內 外 評 估 調 適 選 項 之 工 具 方 法 與 經 驗 n 評 估 調 適 選 項 的 可 行 性 與 成 本 效 益 n 提 出 調 適 措 施 之 優 先 順 序 建 議 n 協 助 規 劃 / 執 行 調 適 措 施 n 監 測 調 適 措 施 之 執 行 成 果 是 否 合 乎 預 期 n 根 據 監 測 結 果, 滾 動 修 正 既 有 調 適 作 為 與 評 估 方 法 本 研 究 依 循 聯 合 國 氣 候 變 遷 調 適 政 策 綱 領 (UNDP APF) 英 國 氣 候 衝 擊 計 畫 的 調 適 精 靈 (UKCIP Adaptation Wizard ) 歐 洲 氣 候 調 適 平 台 的 調 適 支 援 工 具 (CLIMATE-ADAPT Adaptation Support Tool), 同 時 參 考 我 國 氣 候 變 遷 地 方 調 適 計 畫, 本 研 究 歸 納 之 氣 候 變 遷 調 適 決 策 步 驟 包 括 : 步 驟 一 : 界 定 問 題 與 設 定 目 標 ; 步 驟 二 : 評 估 與 分 析 現 況 風 險 ; 步 驟 三 : 評 估 與 分 析 未 來 風 險 ; 步 驟 四 : 界 定 與 評 估 調 適 選 項 ; 步 驟 五 : 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 ; 步 驟 六 : 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 在 評 估 資 料 分 析 工 具 的 建 立 上, 本 研 究 除 了 針 對 上 述 六 大 步 驟 的 流 程 進 行 定 義 外, 亦 針 對 了 上 述 步 驟 所 包 含 的 次 步 驟 細 部 工 作 項 目 進 行 分 項, 並 對 流 程 中 所 需 使 用 到 的 資 料 工 具 以 及 各 流 程 對 應 之 產 出 設 計 了 分 析 評 估 資 料 的 檢 核 表, 以 提 供 上 述 六 大 調 適 流 程 的 使 用 者 以 及 檢 核 者 作 為 確 認 調 適 流 程 與 資 料 工 具 產 出 完 整 性 之 檢 核 用 途 由 於 主 報 告 篇 幅 有 限, 各 流 程 之 詳 細 資 料 工 具 之 需 求 表 以 及 產 出 之 列 表 以 及 對 應 說 明 表 則 置 於 附 錄 1 作 為 參 考 附 錄 1 之 表 格 內 容 除 可 作 為 評 估 資 料 分 析 工 具 外, 亦 作 為 本 研 究 發 展 支 援 調 適 決 策 工 具 之 基 礎 資 料, 以 下 將 針 對 上 述 六 大 步 驟 進 行 流 程 說 明, 並 針 對 各 步 驟 所 需 之 資 料 工 具 進 行 說 明 1.2 支 援 決 策 六 步 驟 說 明 步 驟 一 : 界 定 問 題 與 設 定 目 標 此 步 驟 主 要 目 的 在 於 界 定 氣 候 變 遷 下 的 關 鍵 議 題 並 設 定 調 適 目 標, 其 下 又 細 分 為 四 個 次 步 驟, 依 序 為 :1. 氣 候 變 遷 調 適 工 作 團 隊 之 組 成 2. 問 題 之 界 定 3. 跨 領 域 關 聯 分 析 4. 目 標 之 設 定, 詳 細 內 容 如 後 說 明 氣 候 變 遷 調 適 工 作 團 隊 之 組 成 欲 組 成 氣 候 變 遷 調 適 工 作 團 隊, 首 先 須 確 立 主 政 部 門 與 承 辦 人, 以 避 免 後 續 執 行 時 缺 乏 負 責 人 主 導 其 次 須 組 成 負 責 之 專 業 團 隊, 藉 由 人 才 資 料 庫 搜 尋 具 備 專 業 16

17 能 力 之 團 隊 作 為 候 選, 並 藉 由 公 開 招 標 或 遴 選 的 方 式, 組 成 專 業 團 隊 建 議 可 透 過 政 府 人 才 資 料 庫 搜 尋 具 備 專 業 能 力 之 團 隊, 首 要 考 量 團 隊 是 否 具 備 具 可 信 度 之 專 業 能 力 確 定 負 責 之 專 業 團 隊 後, 主 政 部 門 與 承 辦 人 須 和 負 責 之 專 業 團 隊 進 行 權 責 分 工 以 確 認 工 作 內 容 最 後 必 須 組 成 參 與 的 利 害 關 係 者, 後 續 決 策 時 將 考 量 利 害 關 係 者 意 見 本 研 究 建 議 籌 組 利 害 關 係 人 時 可 參 考 內 部 及 外 部 利 害 關 係 者 資 料 庫, 列 出 並 邀 請 加 入 氣 候 變 遷 調 適 工 作 團 隊 ; 內 部 利 害 關 係 者 可 能 包 含 主 政 部 門 以 外 之 其 他 部 門, 而 外 部 利 害 關 係 者 可 能 包 含 當 地 居 民 業 者 等 直 接 受 到 影 響 者 上 述 資 料 庫 的 使 用 雖 為 非 必 須, 確 可 讓 團 隊 組 成 的 過 程 更 加 簡 化, 且 可 輔 助 挑 選 出 更 加 具 有 公 信 力 之 團 隊 問 題 之 界 定 界 定 問 題 時, 首 先 須 蒐 集 國 內 外 氣 候 變 遷 關 鍵 議 題, 包 含 文 獻 回 顧 及 原 有 之 規 劃 報 告 ; 藉 由 國 內 外 氣 候 變 遷 文 獻 可 了 解 當 前 國 內 外 主 要 關 注 議 題 及 國 際 趨 勢, 而 參 考 原 有 之 規 劃 報 告 可 了 解 原 有 規 劃 內 容 及 目 標, 並 依 據 執 行 成 效 評 估 是 否 需 要 修 正 既 有 規 劃 建 議 可 使 用 搜 尋 工 具 ( 例 如 :TaiCCAT 知 識 平 台 ) 搜 尋 國 內 外 氣 候 變 遷 相 關 文 獻, 原 有 規 劃 報 告 則 建 議 參 考 歷 年 計 畫 或 政 策 執 行 成 果 其 次 為 在 地 問 題 分 析, 藉 由 歷 史 氣 候 災 害 資 料 庫 地 方 訪 談 電 話 或 民 調 等 方 式, 了 解 當 地 關 心 之 氣 候 相 關 問 題, 有 助 於 直 接 解 決 燃 眉 之 急 接 下 來 須 界 定 擬 解 決 的 關 鍵 議 題 及 系 統 範 圍, 建 議 根 據 文 獻 回 顧 在 地 問 題 分 析 結 果, 了 解 規 劃 對 象 或 領 域 之 氣 候 變 遷 關 鍵 議 題 與 在 地 關 注 議 題, 並 透 過 調 適 啟 動 會 議 來 決 定 調 適 關 鍵 議 題 與 系 統 範 圍, 接 著 可 進 一 步 界 定 關 鍵 議 題 之 危 害 暴 露 與 脆 弱 因 子 專 業 團 隊 由 界 定 之 關 鍵 議 題 與 系 統 範 圍, 清 楚 界 定 出 關 鍵 議 題 之 危 害 暴 露 與 脆 弱 因 子, 作 為 後 續 評 估 依 據 跨 領 域 關 聯 分 析 若 欲 分 析 之 關 鍵 議 題 為 跨 領 域 範 疇, 則 須 利 用 跨 領 域 分 析 工 具 界 定 出 關 鍵 議 題 之 跨 領 域 影 響 範 圍 在 跨 領 域 工 具 的 選 擇 上,TaiCCAT 跨 領 域 系 統 動 力 模 式 為 國 內 目 前 少 見 之 跨 領 域 分 析 工 具, 已 針 對 水 資 源 災 害 糧 食 安 全 公 共 衛 生 自 然 生 態 共 五 個 領 域 進 行 模 式 建 置 該 模 式 可 協 助 使 用 者 找 出 不 同 領 域 間 的 關 聯 因 子, 以 及 該 因 子 影 響 其 他 因 子 或 次 被 其 他 因 子 影 響 之 關 連 路 徑, 本 研 究 建 議 可 藉 由 該 工 具 協 助 了 解 跨 領 域 議 題 中 需 要 關 注 之 項 目 本 研 究 建 議 可 使 用 TaiCCAT 跨 領 域 系 統 動 力 模 式 分 析 各 領 域 間 關 聯 性 根 據 關 鍵 議 題 跨 領 域 影 響 領 域 與 因 子, 檢 討 調 適 工 作 團 隊 之 專 業 團 隊 組 成 名 單 是 否 具 備 跨 領 域 評 估 能 力, 以 及 受 影 響 之 利 害 關 係 者 名 單 是 否 需 要 增 減 目 標 之 設 定 設 定 氣 候 變 遷 調 適 目 標 時, 首 先 須 分 析 及 檢 討 與 關 鍵 議 題 相 關 之 原 有 策 略 目 標, 本 研 究 建 議 透 過 調 適 啟 動 會 議, 回 顧 原 有 規 劃 及 執 行 成 效, 檢 討 與 修 正 原 有 策 略 與 目 標, 以 避 免 調 適 策 略 可 和 已 有 策 略 不 連 貫, 或 無 法 妥 善 修 正 透 過 與 專 業 團 隊 及 利 害 關 係 者 會 議, 有 助 客 觀 檢 討 原 有 策 略 目 標 其 次 本 研 究 認 為 計 畫 團 隊 必 須 建 立 策 略 目 標 之 評 估 項 目 與 可 接 受 風 險, 決 定 策 略 目 標 之 評 估 項 目 系 統 範 圍 與 可 接 受 風 險 後, 方 能 確 定 調 適 目 標 以 及 評 估 依 據, 並 藉 由 設 定 之 可 接 受 風 險, 判 斷 調 適 成 果 是 否 符 合 預 期 最 後 藉 由 策 略 目 標 之 評 估 項 目 系 統 範 圍 與 可 接 受 風 險, 可 確 定 調 適 目 標, 並 可 客 觀 決 定 政 策 目 標 與 目 標 年, 以 確 定 達 成 調 適 目 標 之 期 限 由 於 目 標 設 定 將 影 響 後 續 步 驟 二 ~ 步 驟 六 之 進 行, 因 此 該 工 作 項 目 必 須 審 慎 進 行 步 驟 二 : 評 估 與 分 析 現 況 風 險 六 大 步 驟 的 第 二 步 驟 為 評 估 與 分 析 現 況 風 險, 其 主 要 目 的 是 利 用 歷 史 資 料 與 模 式 現 況 模 擬 結 果, 評 估 目 標 領 域 所 面 臨 之 風 險, 並 探 討 風 險 之 來 源 為 何 本 步 驟 分 17

18 為 三 個 次 步 驟, 分 別 為 :1. 歷 史 事 件 之 風 險 分 析 2. 評 估 模 擬 模 式 之 驗 證 3. 利 用 現 況 氣 象 資 料 進 行 風 險 模 擬 而 各 次 步 驟 當 中 又 有 若 干 工 作 項 目 需 要 達 成, 以 下 將 針 對 各 個 次 步 驟 中 的 工 作 項 目 來 進 行 介 紹 歷 史 事 件 之 風 險 分 析 欲 了 解 現 況 之 風 險, 則 必 須 先 了 解 歷 史 事 件 之 風 險, 並 進 行 分 析 與 評 估 評 估 歷 史 事 件 所 需 之 工 作 項 目 分 為 兩 項, 首 先 需 蒐 集 關 鍵 議 題 相 關 之 歷 史 事 件 風 險 評 估 結 果 透 過 蒐 集 過 去 關 鍵 議 題 相 關 研 究 之 風 險 評 估 結 果, 此 結 果 可 以 是 脆 弱 度 分 析 脆 弱 度 地 圖 危 害 分 析 危 害 地 圖, 或 是 綜 合 脆 弱 度 與 危 害 之 風 險 分 析 與 風 險 地 圖 若 缺 乏 研 究 相 關 資 料, 可 以 地 方 經 驗 作 為 歷 史 事 件 之 風 險 分 析 參 考 在 資 料 的 蒐 集 上, 本 研 究 建 議 蒐 集 歷 史 極 端 氣 象 災 害 事 件 資 料, 並 建 立 歷 史 事 件 鑑 別 熱 點 及 風 險 成 因 分 析 表, 以 利 後 續 能 夠 產 出 歷 史 極 端 氣 象 災 害 事 件 風 險 評 估 陳 述 與 結 果 若 無 法 取 得 關 鍵 議 題 之 歷 史 事 件 風 險 評 估 結 果, 則 無 法 了 解 歷 史 事 件 之 風 險, 同 時 缺 乏 後 續 參 考 或 佐 證 資 料 再 者, 可 進 而 鑑 別 熱 點 及 風 險 成 因 ( 危 害 暴 露 或 脆 弱 度 ) 本 研 究 建 議 由 過 去 關 鍵 議 題 相 關 之 歷 史 事 件 風 險 評 估 結 果, 鑑 別 高 風 險 地 區 ( 熱 點 ), 說 明 各 熱 點 之 風 險 主 要 來 源 為 何? 分 屬 危 害 暴 露 度 或 脆 弱 度? 因 此 需 要 各 領 域 主 要 問 題 類 型 資 料 來 幫 助 判 斷 歷 史 事 件 鑑 別 之 熱 點 及 風 險 成 因, 若 是 未 能 鑑 別 熱 點 及 風 險 成 因 ( 危 害 暴 露 或 脆 弱 度 ), 則 可 能 在 後 續 導 致 調 適 決 策 方 向 錯 誤 評 估 模 擬 模 式 之 驗 證 完 成 關 鍵 議 題 之 歷 史 事 件 風 險 分 析 與 鑑 別 熱 點 及 風 險 成 因 後, 便 能 著 手 評 估 模 擬 模 式 由 於 模 式 驗 證 後 將 進 一 步 進 行 後 續 之 現 況 風 險 模 擬, 以 及 於 步 驟 ( 三 ) 中 評 估 基 期 與 未 來 風 險, 若 是 模 式 未 經 驗 證 可 能 導 致 模 擬 結 果 誤 差, 進 而 影 響 調 適 之 決 策 流 程 之 進 行, 故 本 研 究 認 為 評 估 模 式 之 驗 證 為 六 大 步 驟 之 必 要 流 程 之 一 在 模 式 之 驗 證 方 面, 本 研 究 建 議 其 首 要 工 作 為 蒐 集 模 擬 模 式 所 需 之 歷 史 觀 測 資 料, 如 氣 象 水 文 土 地 利 用 經 驗 參 數 以 及 驗 證 所 需 資 料, 並 將 後 續 所 需 之 各 領 域 評 估 模 式 進 行 驗 證, 產 生 經 過 驗 證 後 之 模 式 參 數 接 著 檢 定 模 式 參 數 與 驗 證 模 式, 利 用 模 擬 模 式 所 需 之 歷 史 觀 測 資 料 進 行 檢 定, 最 後 產 出 通 過 驗 證 之 模 擬 模 式 利 用 現 況 氣 象 資 料 進 行 風 險 模 擬 在 現 況 系 統 之 風 險 模 擬 部 分, 本 研 究 建 議 應 參 考 步 驟 一 所 定 義 之 項 目, 定 義 風 險 模 擬 所 需 之 指 標 ( 如 脆 弱 度 回 復 力 及 風 險 指 標 ), 如 為 跨 領 域 問 題, 則 須 針 對 被 影 響 之 領 域 定 義 評 估 指 標 評 估 指 標 的 模 擬 結 果 將 作 為 評 判 系 統 之 脆 弱 程 度 或 遭 遇 風 險 程 度 的 依 據, 是 對 評 估 指 標 沒 有 清 楚 的 定 義, 將 導 致 後 續 對 於 系 統 風 險 之 陳 述 與 表 示 缺 乏 依 據 因 此 必 須 基 於 調 適 目 標 與 評 估 項 目 定 義 有 效 之 指 標, 並 依 據 系 統 範 圍 與 可 接 受 風 險 設 定 有 效 之 評 估 指 標 接 著, 可 將 基 於 前 項 工 作 所 完 成 之 模 式 驗 證 結 果, 將 已 通 過 驗 證 之 模 式 參 數 代 進 模 式 當 中, 並 輸 入 歷 史 資 料 進 行 模 擬 與 分 析 由 歷 史 資 料 模 擬 結 果, 可 進 一 步 分 析 及 量 化 評 估 指 標, 並 產 出 由 歷 史 資 料 模 擬 結 果 與 分 析 之 量 化 指 標 結 果 若 是 缺 乏 此 量 化 指 標 結 果 則 會 缺 乏 歷 史 資 料 模 擬 指 標 可 能 忽 視 模 式 誤 差 所 造 成 之 現 況 分 析 之 不 確 定 性 最 後, 利 用 現 況 資 料 模 擬 與 輸 出 危 害 脆 弱 度 與 風 險 地 圖, 鑑 別 空 間 高 風 險 地 區 ( 熱 點 ) 本 研 究 認 為 鑒 別 熱 點 與 風 險 成 因 有 助 於 說 明 說 明 各 熱 點 之 風 險 主 要 來 源, 並 進 一 步 判 別 風 險 分 屬 危 害 或 脆 弱 度 此 外, 比 對 歷 史 事 件 與 現 況 模 擬 之 風 險 分 析 結 果, 需 要 根 據 前 項 工 作 所 產 出 的 歷 史 分 析 量 化 指 標 來 進 一 步 找 出 現 況 分 析 之 熱 點 18

19 與 風 險 成 因, 因 為 缺 乏 現 況 分 析 之 熱 點 與 風 險 成 因 很 有 可 能 會 導 致 調 適 決 策 之 方 向 錯 誤 步 驟 三 : 評 估 與 分 析 未 來 風 險 本 步 驟 的 主 要 的 目 在 於 利 用 模 式 與 氣 候 情 境 評 估 基 期 與 未 來 之 風 險, 並 由 基 期 與 未 來 風 險 之 差 異 探 討 氣 候 變 遷 所 增 加 之 風 險, 並 探 討 風 險 來 源 為 何 其 中 包 含 四 個 次 步 驟, 分 別 為 :1. 情 境 設 定 2. 評 估 基 期 風 險 3. 評 估 未 來 風 險 及 4. 比 較 基 期 與 未 來 之 風 險 差 異 而 各 次 步 驟 當 中 又 有 若 干 工 作 項 目 需 要 達 成, 以 下 將 針 對 各 個 次 步 驟 中 的 工 作 項 目 來 進 行 介 紹 情 境 設 定 情 境 設 定 為 第 三 步 驟 之 重 點 次 步 驟, 內 容 又 包 含 :I. 選 定 GCM 模 式 II. 設 定 氣 候 變 遷 情 境 III. 設 定 社 會 經 濟 情 境 氣 候 變 遷 衝 擊 評 估 由 於 並 無 未 來 氣 象 紀 錄 資 料, 故 必 須 建 立 未 來 氣 候 可 能 之 情 境, 才 能 進 一 步 探 討 氣 候 改 變 之 衝 擊 全 球 大 氣 環 流 模 式 (General Circulation Models, 簡 稱 GCMs) 以 物 理 性 評 估 大 氣 溫 室 氣 體 增 加 導 致 全 球 暖 化 之 特 性, 模 擬 分 析 包 括 大 氣 海 洋 冰 陸 地 系 統 間 之 交 互 作 用 大 氣 環 流 模 式 透 過 降 尺 度 過 程 設 定 預 設 情 境, 輸 入 氣 象 資 料 合 成 模 式 產 生 評 估 模 式 所 需 要 之 氣 象 資 料, 最 後 由 評 估 模 式 分 析 得 知 衝 擊 影 響 而 IPCC 預 測 全 球 未 來 可 能 之 經 濟 人 口 工 業 與 環 境 的 發 展, 提 出 數 種 可 能 溫 室 氣 體 排 放 的 趨 勢 ( 即 為 預 設 情 境 ) 在 IPCC 第 五 次 評 估 報 告 中, 採 用 代 表 濃 度 途 徑 (Representative Concentration Pathways, 簡 稱 RCPs)) 來 定 義 四 組 未 來 變 遷 的 情 境, 並 以 輻 射 強 迫 力 在 2100 年 與 1750 年 之 間 的 差 異 量 當 作 指 標 性 的 數 值 來 區 分 之 被 命 名 為 RCP2.6 的 情 境 意 味 著 每 平 方 公 尺 的 輻 射 強 迫 力 在 2100 年 增 加 了 2.6 瓦, 而 RCP4.5 RCP6.0 與 RCP8.5 則 代 表 每 平 方 公 尺 的 輻 射 強 迫 力 分 別 增 加 了 與 8.5 瓦 在 這 四 種 情 境 中,RCP2.6 是 個 暖 化 減 緩 的 情 境 ( 輻 射 強 迫 力 在 2100 年 呈 減 少 趨 勢 );RCP4.5 與 RCP6.0 是 屬 於 穩 定 的 情 境 ( 輻 射 強 迫 力 的 變 化 在 2100 年 呈 較 為 穩 定 狀 態 ) RCP8.5 則 是 個 溫 室 氣 體 高 度 排 放 的 情 境 ( 輻 射 強 迫 力 在 2100 年 呈 持 續 增 加 趨 勢 ) 相 較 於 第 三 次 評 估 報 告 與 第 四 次 評 估 報 告 所 考 慮 的 情 境, 這 四 種 情 境 所 能 涵 蓋 層 面 更 廣 除 了 設 定 了 逐 年 的 溫 室 氣 體 濃 度, 根 據 整 合 評 估 模 式 簡 化 氣 候 模 式 大 氣 化 學 模 式 以 及 全 球 碳 循 環 模 式 的 組 合 計 算, 每 個 RCP 可 以 估 算 出 人 為 溫 室 氣 體 排 放 量, 並 提 供 土 地 利 用 變 遷 的 空 間 分 布 以 及 各 區 域 空 氣 汙 染 物 的 排 放 量 雖 然 這 些 RCP 情 境 已 經 涵 蓋 了 相 當 廣 的 輻 射 強 迫 力 範 圍, 但 仍 有 其 不 足 之 處, 特 別 是 與 氣 溶 膠 相 關 的 部 分 在 未 來 氣 候 情 境 的 設 定 上, 首 先 必 須 選 定 適 合 之 GCM 模 式, 再 以 選 定 GCM 之 氣 候 情 境 來 進 行 氣 候 變 遷 模 擬 運 算 而 選 定 的 方 式 可 分 為 兩 種, 自 行 分 析 選 定 或 是 參 考 國 內 先 前 與 相 關 研 究 所 挑 選 之 GCM 進 行 分 析 若 是 自 行 分 析 選 定, 要 先 訂 定 挑 選 原 則, 接 著 分 析 IPCC 所 釋 出 之 GCM 模 式 的 基 期 資 料, 與 歷 史 資 料 進 行 分 析, 挑 選 其 氣 候 特 性 與 台 灣 相 近 之 模 式 進 行 後 續 分 析 IPCC 提 供 40 多 個 GCM 的 RCP 情 境, 雖 然 每 個 GCM 都 經 過 驗 證, 然 而 對 於 台 灣 氣 候 特 性 之 模 擬 表 現, 並 非 所 有 的 GCM 都 有 好 的 模 擬 結 果 因 此, 使 用 不 適 合 之 GCM 容 易 增 加 評 估 結 果 之 不 確 定 性, 唯 有 挑 選 在 台 灣 地 區 模 擬 表 現 較 好 之 GCM, 才 能 降 低 GCM 所 造 成 之 不 確 定 性 選 定 GCM 模 式 後, 接 著 需 要 設 定 氣 候 情 境 氣 候 情 境 指 的 是 未 來 相 對 於 歷 史 某 個 時 期, 未 來 氣 候 的 改 變 量, 而 此 歷 史 某 個 時 期 即 為 情 境 時 期 基 準, 稱 為 基 期 以 IPCC 第 五 次 報 告 而 言, 多 以 1986~2005 年 為 基 期 氣 候 變 遷 情 境 可 由 IPCC 資 料 發 布 中 心 (Data Distribution Center) 取 得, 然 而 IPCC 提 供 之 情 境 為 全 球 環 流 模 式 所 模 擬 出 之 結 果, 因 此 包 含 全 球 各 地 之 氣 候 情 境, 且 尚 未 進 行 降 尺 度 至 臺 灣 的 動 作 我 國 科 技 19

20 部 有 鑑 於 此, 乃 委 託 國 家 災 害 防 救 科 技 中 心 (NCDR) 執 行 TCCIP 計 畫, 將 IPCC 所 提 供 之 氣 候 情 境, 利 用 統 計 降 尺 度 至 臺 灣 地 區, 並 提 供 國 內 相 關 研 究 申 請 使 用 另 外, 相 關 研 究 單 位 亦 取 用 IPCC 與 TCCIP 的 情 境, 將 情 境 資 料 內 含 在 評 估 模 式 當 中, 使 用 者 可 以 直 接 透 過 評 估 模 式 取 得 氣 候 變 遷 情 境, 相 關 模 式 如 TaiWAP (Liu et al.(2009); 劉 子 明 (2010);Tung, et al.(2014);taiwap 網 站 ) 最 後 則 需 要 確 定 影 響 未 來 風 險 之 社 會 發 展 因 子 並 設 定 社 會 經 濟 發 展 情 境, 如 GDP 人 口 工 業 發 展 農 業 發 展 土 地 利 用 變 化 等, 同 時 考 量 氣 候 情 境 以 及 社 會 經 濟 情 境 以 利 後 續 未 來 風 險 分 析 與 評 估 評 估 基 期 風 險 評 估 基 期 風 險 之 流 程 與 評 估 現 況 風 險 相 當 接 近, 其 主 要 差 異 在 於 需 透 過 氣 象 合 成 模 式 合 成 出 基 期 氣 象 資 料, 或 利 用 大 氣 環 流 模 式 產 生 出 較 小 時 間 尺 度 之 基 期 氣 象 資 料, 並 代 入 基 期 之 社 會 經 濟 參 數 進 行 模 擬, 以 分 析 與 評 估 基 期 風 險 除 了 氣 象 資 料 需 採 用 基 期 氣 象 資 料 外, 評 估 基 期 風 險 時 議 需 針 對 基 期 設 定 社 會 經 濟 與 土 地 利 用 情 境 資 料, 以 確 保 模 式 可 確 實 反 映 出 基 期 之 風 險 本 研 究 建 議 於 評 估 基 期 風 險 後, 可 進 一 步 再 模 擬 與 輸 出 危 害 脆 弱 度 與 風 險 地 圖, 鑑 別 空 間 高 風 險 地 區 ( 熱 點 ), 說 明 各 熱 點 之 風 險 主 要 來 源 為 何 基 期 以 氣 象 合 成 資 料 模 擬 目 的 在 於 跟 未 來 風 險 比 較 時 有 相 同 之 模 式 基 準, 避 免 合 成 模 式 與 歷 史 資 料 之 間 的 誤 差 影 響 結 果 評 估 未 來 風 險 評 估 未 來 風 險 的 流 程 與 前 述 評 估 基 期 風 險 的 流 程 相 似, 其 差 別 在 於 須 利 用 及 其 之 氣 候 統 計 特 性 配 合 未 來 氣 候 之 變 化 量 以 修 正 獲 得 未 來 氣 候 之 統 計 特 性, 在 透 過 氣 象 合 成 模 式 合 成 出 未 來 氣 象 資 料, 或 利 用 大 氣 環 流 模 式 產 生 較 小 時 間 尺 度 之 氣 象 資 料 同 樣 地, 除 了 產 出 合 成 的 未 來 氣 象 資 料, 亦 需 代 入 未 來 之 社 會 經 濟 參 數 進 行 模 擬, 以 分 析 與 評 估 未 來 風 險, 進 而 模 擬 與 輸 出 危 害 脆 弱 度 與 風 險 地 圖, 鑑 別 空 間 高 風 險 地 區 ( 熱 點 ), 說 明 各 熱 點 之 風 險 主 要 來 源 為 何 比 較 基 期 與 未 來 之 風 險 差 異 分 別 產 生 基 期 與 未 來 的 風 險 地 圖 之 後, 便 可 比 較 基 期 與 未 來 風 險 地 圖 之 差 異, 找 出 風 險 增 加 之 區 域, 並 說 明 造 成 風 險 增 加 之 原 因 來 自 於 危 害 暴 露 或 脆 弱 度 如 為 跨 領 域 問 題, 則 須 考 慮 風 險 成 因 與 主 要 影 響 領 域 之 關 係 經 過 比 較 基 期 與 未 來 模 擬 指 標 結 果, 以 及 基 期 與 未 來 的 風 險 地 圖 後, 便 能 得 到 未 來 風 險 差 異 之 空 間 熱 點, 及 未 來 風 險 成 因 ( 危 害 暴 露 或 脆 弱 度 ), 作 為 後 續 調 適 決 策 之 參 考 依 據 步 驟 四 : 界 定 與 評 估 調 適 選 項 界 定 與 評 估 調 適 選 項 的 主 要 目 的 在 於 分 析 風 險 來 源, 擬 定 與 評 估 可 用 之 調 適 選 項, 藉 此 選 出 與 排 序 可 行 之 調 適 選 項 本 步 驟 可 細 分 為 兩 個 次 步 驟 :1. 界 定 調 適 選 項 2. 評 估 調 適 選 項, 詳 細 內 容 如 後 說 明 界 定 調 適 選 項 首 先 須 針 對 風 險 來 源 蒐 集 可 能 的 調 適 選 項, 建 議 針 對 可 行 調 適 選 項 進 行 對 應 問 題 或 風 險 類 型 ( 危 害 暴 露 或 脆 弱 度 ) 之 分 類, 以 作 為 調 適 策 略 之 選 擇 依 據, 並 藉 由 分 析 未 來 風 險 差 異 之 空 間 熱 點, 及 未 來 風 險 成 因, 配 合 調 適 策 略 列 表 彙 整 出 對 應 風 險 成 因 之 調 適 選 項 列 表 此 外, 必 須 考 量 當 地 智 慧 調 適 選 項, 並 分 析 其 所 對 應 解 決 之 風 險 來 源, 建 議 可 透 過 利 害 關 係 者 會 議 蒐 集 在 地 調 適 選 項 以 擴 充 調 適 選 項 列 表 最 20

21 後 可 依 據 上 述 步 驟, 挑 選 所 列 調 適 選 項 進 行 後 續 評 估, 彙 整 出 可 行 之 調 適 選 項 評 估 調 適 選 項 於 擬 定 調 適 選 項 評 估 準 則 時, 可 參 考 UKCIP 所 建 議 之 評 估 準 則, 或 增 加 團 隊 認 為 必 須 考 慮 之 準 則 如 為 跨 領 域 問 題, 則 建 議 將 調 適 選 項 與 其 他 領 域 之 競 合 關 係 作 為 評 估 準 則 之 一, 此 項 作 業 可 透 過 政 府 部 門 及 專 家 學 者 問 卷 調 查 來 決 定, 評 估 準 則 如 跨 領 域 影 響 效 用 可 行 性 不 確 定 性 等 接 著 須 決 定 評 估 準 則 之 權 重, 建 議 可 參 照 AHP 層 級 分 析 法 或 專 家 建 議 決 定 各 評 估 準 則 之 權 重, 以 作 為 後 續 排 序 之 加 權 依 據 最 後 依 據 各 準 則 評 估 調 適 選 項 或 組 合, 優 選 出 合 適 之 調 適 選 項 或 組 合 建 議 利 用 多 準 則 排 序 評 估 法 層 級 分 析 法 或 其 他 有 依 據 之 評 估 決 策 方 法, 由 調 適 策 略 列 表 中 找 出 適 合 之 調 適 選 項 若 無 法 找 出 適 用 之 調 適 科 技 缺 乏 調 適 選 選 項 組 合, 將 無 法 產 生 調 適 路 徑 步 驟 五 : 規 劃 與 執 行 調 適 路 徑 此 步 驟 的 目 的 在 於 規 劃 與 制 定 調 適 選 項 的 執 行 路 徑, 並 且 制 定 出 實 際 執 行 的 順 序 與 時 程, 其 基 本 的 步 驟 可 分 為 :1. 規 劃 調 適 路 徑 2. 執 行 調 適 行 動 兩 部 分 規 劃 調 適 路 徑 在 規 劃 調 適 路 徑 的 過 程 中, 首 要 工 作 乃 基 於 調 適 選 項 之 組 合 制 定 出 調 適 路 徑 圖 在 第 四 步 驟 中 已 針 可 能 採 用 之 調 適 路 徑 進 行 排 序 與 優 選, 找 出 較 佳 之 調 適 選 項 組 合, 而 各 種 調 適 選 項 之 組 合, 即 代 表 後 續 執 行 調 適 方 案 時 的 路 徑 ( 即 可 能 採 用 之 調 適 選 項 組 合 以 及 其 順 序 ) 由 於 可 採 行 的 調 適 選 項 往 往 具 備 複 數 種 類, 因 此 可 能 產 生 的 路 徑 亦 可 能 具 備 多 種 選 擇, 若 將 可 能 的 路 徑 繪 製 成 圖, 則 將 產 生 類 似 大 眾 運 輸 路 線 圖 的 調 適 路 徑 圖 圖 4 調 適 路 徑 之 示 意 圖 (Haasnoot et al. 2013) 圖 4 為 本 研 究 參 考 Haasnoot 等 人 之 研 究 (Haasnoot et al. 2013) 所 繪 製 之 調 適 路 徑 圖 示 意 架 構, 該 調 適 路 徑 圖 由 A~D 四 項 調 適 路 徑 所 構 成, 圖 中 的 符 號 表 示 調 適 行 動 方 案 的 轉 換 點, 而 符 號 則 表 示 系 統 之 臨 界 點 圖 4 縱 軸 為 調 適 選 項, 橫 軸 為 時 間, 若 持 續 採 行 現 行 政 策, 則 系 統 很 可 能 將 遭 遇 臨 界 點, 此 時 氣 候 變 遷 對 系 統 產 生 的 衝 擊 將 超 越 系 統 自 身 的 調 適 能 力, 使 系 統 面 臨 過 大 之 風 險 為 了 不 使 系 統 遭 遇 臨 界 點, 系 統 可 於 遭 遇 臨 界 點 之 前 轉 換 至 A B C D 任 意 調 適 選 項, 以 延 長 遭 遇 臨 界 點 之 時 間 若 採 行 調 適 選 項 A 或 調 適 選 項 B, 系 統 將 能 持 續 運 作, 若 採 行 選 項 B 或 選 項 C, 則 系 統 於 未 來 仍 會 因 為 選 項 無 法 執 行 而 必 須 再 次 轉 換 到 其 他 策 略 事 實 上 調 適 路 徑 圖 的 目 的 在 於 清 楚 呈 現 所 關 注 系 統 或 是 議 題 可 能 採 取 的 調 適 選 21

22 項 種 類, 以 及 由 不 同 選 項 組 成 的 調 適 路 徑, 因 此 並 未 具 備 特 定 的 形 式 或 是 規 範, 圖 4 僅 為 其 中 一 種 可 能 之 表 現 方 式 調 適 路 徑 圖 中 的 路 徑 均 經 過 前 置 分 析, 各 策 略 背 後 所 包 含 的 調 適 選 項 或 是 方 案 組 合 皆 為 可 行, 僅 需 由 多 條 路 徑 中 選 擇 其 條 即 可 付 諸 實 行 然 而, 就 現 實 執 行 面 來 說, 不 同 的 調 適 選 項 組 合, 其 背 後 對 於 其 他 領 域 所 產 生 的 影 響 層 面 或 是 衝 擊 程 度 不 盡 相 同, 因 此 本 研 究 建 議 在 調 適 路 徑 的 選 擇 階 段, 應 再 次 召 開 利 害 關 係 者 討 論 會 議, 藉 由 不 同 的 觀 點 重 新 審 視 調 適 路 徑 途 中 的 各 種 可 能 路 徑 選 項, 以 挑 選 出 適 當 之 調 適 路 徑 而 一 旦 確 立 調 適 路 徑 後, 為 了 日 後 能 有 效 確 保 調 適 路 徑 中 的 各 項 調 適 方 案 皆 能 有 效 執 行, 應 針 對 各 項 調 適 方 案 預 先 設 定 程 序 指 標 與 成 效 指 標 執 行 調 適 行 動 由 於 單 一 調 適 路 徑 中 可 能 包 含 多 項 調 適 選 項, 而 各 選 項 所 牽 涉 到 的 負 責 部 門 或 是 執 行 單 位 有 可 能 因 政 府 組 織 權 責 的 分 工 而 有 所 差 異, 因 此 本 研 究 認 為 在 執 行 調 適 行 動 階 段, 其 首 要 工 作 乃 確 認 各 項 調 適 選 項 的 分 工 以 及 其 執 行 單 位 唯 有 預 先 確 定 各 調 適 選 項 皆 有 負 責 執 行 的 部 門 或 單 位, 後 續 方 能 按 照 計 畫 逐 一 施 行 而 不 至 產 生 斷 層 而 一 旦 調 適 選 項 開 始 依 照 計 畫 啟 動 時, 負 責 各 項 調 適 選 項 的 執 行 單 位 則 需 要 依 據 所 執 行 方 案 的 特 性 擬 定 執 行 計 畫, 並 依 照 執 行 計 畫 逐 步 完 成 調 適 選 項 之 內 容 步 驟 六 : 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 監 測 與 修 正 調 適 路 徑 為 六 大 步 驟 的 最 後 一 個 環 節, 其 主 要 目 的 在 於 監 測 與 評 價 調 適 選 項 之 執 行 成 果 是 否 符 合 預 期, 以 及 是 否 依 照 預 定 計 畫 走 在 原 定 之 調 適 路 徑 上, 並 提 出 調 適 路 徑 的 修 正 建 議 或 方 向 此 步 驟 之 細 部 流 程 可 劃 分 為 :1. 確 認 氣 候 與 環 境 變 化 趨 勢 2. 評 估 調 適 方 案 之 執 行 程 度 3. 評 估 調 適 方 案 之 執 行 成 效 4. 修 正 調 適 計 畫 確 認 氣 候 與 環 境 變 化 趨 勢 在 步 驟 三 中, 為 了 評 估 系 統 於 未 來 可 能 遭 受 之 風 險, 必 須 先 針 對 未 來 可 能 之 氣 候 情 境 或 是 社 會 經 濟 情 境 進 行 設 定 然 而, 無 論 是 氣 候 變 遷 情 境 或 是 社 會 經 濟 情 境 均 為 相 關 領 域 學 者 之 推 定 假 設, 實 際 上 的 氣 候 變 化 或 是 社 會 經 濟 發 展 未 必 會 遵 循 此 預 測 趨 勢 變 動 因 此 本 研 究 建 議 應 定 期 監 測 氣 候 環 境 以 及 社 會 經 濟 情 勢 之 變 化 情 形, 並 與 步 驟 三 所 假 設 之 預 設 情 境 比 對, 一 旦 實 際 之 氣 候 或 是 社 會 經 濟 變 化 情 形 偏 離 預 設 情 境 時, 則 需 考 慮 是 否 重 新 進 行 未 來 風 險 分 析, 甚 至 於 重 新 規 劃 調 適 選 項 與 調 適 路 徑 評 估 調 適 方 案 之 執 行 程 度 在 步 驟 五 中 已 針 對 調 適 路 徑 中 的 各 項 調 適 選 項 設 定 了 檢 核 用 的 程 序 指 標, 而 在 第 六 步 驟 中 由 於 調 適 選 項 已 進 入 執 行 階 段, 需 定 期 以 各 項 調 適 選 項 的 程 序 指 標 進 行 檢 核, 以 了 解 各 調 適 選 項 是 否 有 按 照 原 先 預 定 的 程 序 與 進 度 順 利 執 行 評 估 調 適 方 案 之 執 行 成 效 同 上, 本 研 究 認 為 應 利 用 步 驟 五 設 定 檢 核 用 的 成 效 指 標, 定 期 檢 核 各 項 調 適 選 項 成 效, 以 了 解 各 調 適 選 項 是 否 有 符 合 原 先 氣 候 變 遷 風 險 評 估 下 之 效 用 22

23 修 正 調 適 計 畫 若 是 程 序 與 成 效 指 標 的 評 估 結 果 顯 示 出 調 適 選 項 的 執 行 明 顯 不 如 預 期, 則 執 行 團 隊 應 進 一 步 檢 討 其 背 後 的 可 能 原 因, 並 設 法 提 出 修 正 改 善 計 畫 綜 上, 調 適 計 畫 的 修 正 可 能 是 因 為 步 驟 三 所 假 設 之 氣 候 變 遷 或 是 社 會 經 濟 情 境 已 背 離 現 實 發 展 之 趨 勢, 亦 可 能 是 由 於 程 序 或 成 效 指 標 無 法 滿 足 檢 核 需 求 而 必 須 做 修 正 調 整 1.3 分 工 設 計 決 策 支 援 六 步 驟 除 了 對 外 提 供 公 私 部 門 對 氣 候 調 適 科 技 發 展 的 流 程 參 考, 對 內 亦 為 總 計 劃 與 三 組 整 合, 進 行 調 適 科 技 發 展 之 重 要 方 法 如 圖 5 所 示, 環 境 組 之 工 作 內 容 主 要 涵 蓋 步 驟 六, 一, 二, 三, 進 行 環 境 資 料 監 測, 加 值, 檢 驗 與 修 正 的 工 作 評 估 組 以 步 驟 一, 二, 三, 四, 五 為 工 作 範 疇, 就 環 境 條 件 進 行 分 析 評 估, 以 了 解 氣 候 變 遷 之 影 響, 並 界 定 調 適 科 技 發 展 之 可 行 方 向 治 理 組 以 步 驟 四, 五, 六 為 主 要 工 作 內 容, 匯 集 上 游 研 究 成 果, 就 調 適 科 技 之 社 會 經 濟 面 向 進 行 研 究, 以 提 供 政 策 界 定 之 參 考 建 議 總 計 劃 則 負 責 統 整 與 協 調 工 作 圖 5 決 策 支 援 六 步 驟 與 跨 組 整 合 分 工 方 式 承 上,TaiCCAT 強 調 呼 應 IPCCAR4 與 AR5 之 關 鍵 議 題, 在 既 有 之 總 計 畫 規 劃 與 三 分 組 協 力 基 礎 上, 提 出 TaiCCAT 的 整 合 性 科 學 服 務 與 政 策 建 議 總 計 畫 與 三 分 組 之 分 工 研 究 設 計 強 調 搭 配 群 組 會 議 與 網 路 會 議 等 溝 通 協 調 機 制, 落 實 分 組 對 應 決 策 步 驟 與 總 計 畫 串 接 步 驟 的 工 作, 摘 要 如 下 : 總 計 畫 :1. 以 上 述 總 計 畫 六 大 服 務 產 品 為 核, 串 接 支 援 決 策 系 統 之 六 大 步 驟, 完 善 總 計 畫 整 合 機 制 ;2. 根 據 總 計 畫 整 合 機 制, 彙 整 並 分 析 三 分 組 研 究 工 作 ;3. 根 據 三 分 組 工 作 分 析 結 果 規 劃 研 究 工 作, 如 科 學 報 告 的 衝 擊 與 調 適 分 冊 知 識 平 台 的 決 策 工 具 與 知 識 庫 示 範 計 畫 的 雲 嘉 南 地 區 測 試 架 構 評 量 系 統 的 決 策 者 自 我 評 量 指 引 科 技 路 徑 的 科 技 範 疇 界 定 指 引 國 際 網 絡 的 歐 23

24 盟 國 家 型 計 畫 連 結 等 ; 環 境 組 :1. 對 應 支 援 決 策 系 統 之 第 六 一 二 三 等 步 驟, 完 善 環 境 組 整 合 機 制 ;2. 根 據 環 境 組 整 合 機 制, 以 及 DIKW 框 架 (data-information-knowledgewisdom framework, DIKW framework), 提 出 對 應 總 計 畫 六 大 服 務 產 品 的 落 實 途 徑 ;3. 根 據 環 境 組 整 合 機 制 與 落 實 途 徑 規 劃 研 究 工 作 : 海 洋 環 境 分 析 (D1 ) 大 氣 環 境 分 析 (D2) 陸 地 環 境 分 析 (D3) 區 域 地 質 環 境 與 分 析 (D4 ) 海 岸 環 境 分 析 (D5) 生 態 環 境 分 析 (D6); 評 估 組 :1. 對 應 支 援 決 策 系 統 之 第 一 二 三 四 五 等 步 驟, 完 善 評 估 組 整 合 機 制 ;2. 根 據 評 估 組 整 合 機 制, 以 及 DIKW 框 架, 提 出 對 應 總 計 畫 六 大 服 務 產 品 的 落 實 途 徑 ;3. 根 據 評 估 組 整 合 機 制 與 落 實 途 徑 規 劃 研 究 工 作 : 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 與 回 復 力 建 構 科 技 發 展 (S1) 自 然 災 害 環 境 系 統 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 技 術 發 展 (S2) 公 共 衛 生 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 科 技 發 展 (S3) 糧 食 安 全 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 科 技 發 展 (S4) 生 態 系 統 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 科 技 發 展 (S5) 水 資 源 系 統 跨 領 域 脆 弱 度 評 估 科 技 發 展 (S6); 治 理 組 :1. 對 應 支 援 決 策 系 統 之 第 四 五 六 等 步 驟, 完 善 治 理 組 整 合 機 制 ;2. 根 據 治 理 組 整 合 機 制, 以 及 DIKW 框 架, 提 出 對 應 總 計 畫 六 大 服 務 產 品 的 落 實 途 徑 ;3. 根 據 治 理 組 整 合 機 制 與 落 實 途 徑 規 劃 研 究 工 作 : 氣 候 變 遷 之 調 適 治 理 與 風 險 決 策 模 式 及 應 用 (R1) 氣 候 變 遷 調 適 法 制 調 整 及 對 應 氣 候 風 險 評 估 所 需 科 技 路 徑 之 建 構 與 應 用 (R2) 氣 候 變 遷 之 空 間 調 適 政 策 的 建 構 與 應 用 (R3) 氣 候 變 遷 之 社 區 調 適 策 略 建 立 與 應 用 (R4) 氣 候 變 遷 跨 層 級 調 適 制 度 設 計 與 應 用 (R5) 氣 候 變 遷 調 適 科 技 設 計 平 台 建 置 與 應 用 ( R6) 24

25 第 二 章 六 步 驟 應 用 與 專 題 研 究 成 果 2.1 步 驟 一 : 界 定 問 題 與 設 定 目 標 都 市 發 展 與 熱 島 效 應 本 計 劃 在 都 市 議 題 上 整 合 傳 統 與 非 傳 統 觀 測 資 料 在 區 域 大 氣 環 境 / 氣 候 關 鍵 因 子 之 擬 合 ( 加 值 產 品 ) 與 變 化 趨 勢 之 分 析, 如 都 市 熱 島 效 應 以 及 極 端 降 水 潛 勢 等 ; 整 合 氣 膠 輻 射 驅 動 力 和 都 市 熱 島 效 應 在 區 域 降 水 之 影 響, 以 整 合 觀 測 資 料 在 區 域 大 氣 環 境 / 氣 候 變 遷 先 趨 指 標 (precursor) 之 建 立, 及 其 未 來 變 化 趨 勢 之 探 討 在 都 市 熱 島 效 應 方 面, 將 密 集 的 搜 集 都 會 地 區 小 尺 度 的 氣 象 變 化 特 徵, 瞭 解 都 市 熱 島 效 應 的 現 象 和 特 徵 此 外, 本 計 畫 針 對 都 市 建 地 的 變 遷 進 行 分 析, 並 計 算 都 市 空 間 的 不 透 水 面 積 覆 蓋 率 (Impervious surface ratio, ISR) 來 作 為 都 市 發 展 潛 勢 之 指 標 [Weng and Hu, 2008] ISR 為 不 透 水 之 地 表 鋪 面 (impervious surface area, ISA) 在 一 空 間 單 元 中 所 佔 之 比 率 一 般 來 說,ISR 越 高 之 地 區 越 容 易 對 環 境 形 成 負 面 衝 擊 其 中 所 謂 都 市 發 展 潛 乃 是 指 對 環 境 影 遭 成 負 面 衝 擊 之 可 能 性, 也 就 是 說, 潛 勢 較 高 者 有 較 高 的 可 能 性 對 環 境 有 負 面 影 響 ; 同 時 潛 勢 高 者 也 有 較 高 的 可 能 因 環 境 的 負 面 回 饋 而 導 致 不 良 的 居 住 環 境 例 如 Wang et al. (2003) 於 美 國 威 斯 康 辛 州 的 研 究 發 現, 當 ISA 比 例 在 8%-12% 的 區 間 時, 都 市 排 水 的 生 態 功 能 則 將 發 生 明 顯 的 退 化 氣 候 變 遷 及 變 異 與 台 灣 乾 旱 議 題 暖 化 效 應 影 響 地 球 系 統 的 水 循 環, 改 變 地 表 的 降 雨 型 態 和 分 布, 使 得 某 些 區 域 在 豐 水 期 降 雨 越 豐 富, 在 枯 水 期 降 雨 越 貧 乏, 這 樣 的 現 象 將 造 成 農 業 灌 溉 或 公 共 用 水 的 困 擾 許 等 人 (2003) 分 析 臺 灣 地 區 過 去 一 百 年 之 氣 候 變 遷 的 狀 況, 指 出 年 平 均 溫 度 與 全 球 一 樣 處 於 上 升 之 趨 勢, 百 年 氣 溫 上 升 在 0.98 至 1.43 左 右, 遠 大 於 全 球 平 均 值 臺 灣 氣 候 變 遷 科 學 報 告 2011 也 指 出, 台 灣 降 雨 日 數 有 較 一 致 的 變 化, 普 遍 呈 現 減 少 的 趨 勢 本 計 畫 整 合 傳 統 與 非 傳 統 觀 測 資 料 在 區 域 大 氣 環 境 / 氣 候 關 鍵 因 子 之 擬 合 ( 加 值 產 品 ) 與 變 化 趨 勢 之 分 析, 如 乾 旱 指 標 及 乾 旱 現 象 與 暖 化 效 應 之 探 討 ; 聖 嬰 現 象 (El Nino Southern Oscillation, ENSO) 對 全 球 的 氣 候 有 重 要 的 影 響, 而 聖 嬰 現 象 帶 來 的 年 際 氣 候 變 異 也 可 以 提 供 人 類 面 對 全 球 氣 候 變 遷 所 帶 來 衝 擊 的 一 個 預 警 校 應, 使 人 類 改 善 對 於 未 來 災 害 的 調 適 治 裡 策 略 另 一 方 面, 全 球 暖 化 下 聖 嬰 現 象 的 發 生 頻 率 或 是 強 度 也 可 能 隨 之 改 變, 因 此 聖 嬰 現 象 對 台 灣 降 雨 及 乾 旱 可 能 的 影 響 是 非 常 迫 切 需 要 了 解 的 議 題, 從 對 現 況 的 掌 握 可 助 於 減 少 氣 候 變 遷 下 對 於 未 來 潛 在 衝 擊 的 脆 弱 度 此 外 陸 域 監 測 之 地 區 當 以 環 境 最 脆 弱 的 都 內 山 區 與 農 業 區 以 及 環 境 受 人 為 改 變 最 敏 感 的 都 市 區 為 重 點 都 市 及 農 業 區 之 監 測 為 提 供 歷 史 變 遷 之 分 析 以 及 災 害 發 生 時 之 影 像 資 訊 從 影 像 監 測 觀 點, 研 究 都 市 化 過 程 需 要 不 同 時 序 的 影 像 資 料, 亦 需 先 進 的 變 遷 偵 測 技 術 極 端 天 氣 所 引 起 海 岸 災 害 台 灣 西 處 台 灣 海 峽, 東 臨 太 平 洋, 南 接 巴 士 海 峽, 位 處 西 太 平 洋 颱 風 路 徑 之 要 衝, 每 於 夏 秋 之 際, 常 遭 颱 風 或 熱 帶 性 低 氣 壓 帶 來 狂 風 暴 雨 之 侵 襲 根 據 近 百 年 的 侵 台 颱 風 紀 錄, 每 年 平 均 約 有 3.75 次 颱 風 侵 襲 臺 灣 海 域 近 年 來, 隨 著 全 球 暖 化 效 應 及 海 洋 氣 候 變 遷 的 影 響, 全 球 海 水 位 的 抬 昇 以 及 颱 風 頻 繁 的 發 生 等 問 題 已 迫 切 攸 關 到 我 們 所 生 存 的 環 境, 波 浪 與 暴 潮 對 人 類 活 動 之 影 響 也 已 引 起 各 國 政 府 和 科 學 家 的 廣 泛 關 注 統 計 近 40 年 來 的 侵 台 颱 風 次 數 可 發 現, 西 太 平 洋 颱 風 發 生 的 頻 率 有 逐 漸 增 加 的 趨 勢 颱 風 或 低 氣 壓 所 伴 隨 的 強 風 豪 雨 及 巨 浪 都 是 造 成 海 岸 地 區 海 水 位 暴 漲 的 主 因 根 據 中 央 氣 象 局 所 公 布 的 颱 風 數 據, 近 十 年 侵 台 颱 風 之 年 最 低 氣 壓 有 逐 年 25

26 降 低 的 趨 勢, 而 近 颱 風 中 心 最 大 風 速 則 有 逐 年 增 大 的 趨 勢 颱 風 暴 潮 所 產 生 異 常 水 位 常 對 台 灣 沿 海 造 成 重 大 災 害, 由 於 暴 潮 巨 浪 直 接 侵 襲 海 岸, 造 成 海 岸 侵 蝕, 並 越 過 堤 頂 而 導 致 海 水 倒 灌 及 沿 海 區 域 之 溢 淹, 對 農 作 物 損 害 魚 塭 魚 苗 流 失 等, 造 成 台 灣 海 洋 環 境 的 發 展 產 生 了 極 大 的 衝 擊 全 球 海 平 面 上 升 現 象 在 台 南 海 岸 地 區 的 影 響 根 據 氣 候 變 遷 引 發 海 水 位 長 期 的 抬 昇 趨 勢 研 究, 全 球 海 水 位 以 每 年 3.32mm 之 上 升 速 率, 基 隆 高 雄 海 平 面 以 每 年 分 別 為 3.81mm 與 3.6mm 的 上 升 速 率 逐 漸 升 高 ( 經 濟 部 水 利 署,2009) 人 類 生 活 在 沿 海 地 區 相 對 更 容 易 受 到 風 暴 海 浪 潮 汐 和 海 平 面 上 升 的 衝 擊 與 影 響, 再 加 上 現 今 全 球 暖 化 氣 候 變 遷, 海 平 面 上 升 的 問 題 更 加 顯 著 氣 候 變 遷 下 生 物 棲 地 與 生 態 衝 擊 氣 候 變 遷 在 生 態 與 生 物 學 方 面 的 探 討, 已 成 為 近 年 來 重 要 的 研 究 題 材, 甚 至 有 研 究 者 認 為 這 是 一 門 新 形 成 的 科 學, 隨 著 氣 候 變 化 日 益 明 顯, Climate Change Biology 將 會 如 許 多 的 生 物 學 研 究 一 樣, 受 到 人 們 科 學 家 與 政 治 人 物 的 重 視 (Hannah, 2011) 臺 灣 過 去 在 國 科 會 的 主 導 下, 從 事 了 一 些 氣 候 變 遷 對 生 物 多 樣 性 衝 擊 相 關 的 研 究, 累 績 了 一 些 成 果 ( 李 培 芬 與 戴 昌 鳳,2010) 在 歷 年 來 的 經 驗 中, 臺 灣 地 區 已 逐 漸 遭 受 氣 候 變 遷 的 威 脅, 藉 由 一 些 生 態 監 測 資 料 的 分 析, 許 多 的 生 態 區 域, 也 逐 漸 產 生 本 質 上 的 變 化, 尤 其 是 濕 地 環 境 (Verhoeven et al., 2006) 例 如 台 南 七 股 濕 地, 原 本 為 黑 面 琵 鷺 重 要 的 棲 息 地, 卻 因 為 淺 海 域 生 態 系 統 遭 到 開 發 破 壞, 造 成 既 有 的 棲 地 破 碎 或 消 失, 再 加 上 氣 候 變 遷 導 致 海 平 面 上 升 (National Wildlife Federation, 2007; Nicholls, 2004), 未 來 有 可 能 對 黑 面 琵 鷺 在 台 灣 的 主 要 族 群 造 成 明 顯 的 衝 擊, 有 必 要 建 立 適 當 之 生 態 廊 道 (Anderson and Jenkins, 2005; Hellmund and Smith, 2006; Hulty et al., 2006) 和 監 測 系 統 (Galbraith et al., 2002; Hsu and Lee, 2011; Spellerberg, 2005) 探 討 台 南 市 沿 海 濕 地 在 黑 面 琵 鷺 保 育 下 所 扮 演 之 角 色, 以 及 面 臨 氣 候 變 遷 下 之 可 能 風 險 探 討 台 南 市 沿 海 濕 地 在 氣 候 變 遷 下, 在 海 岸 濕 地 廊 道 下 可 能 之 功 能 變 化 探 討 官 田 濕 地 水 雉 保 育 因 應 氣 候 變 遷 下 的 可 能 議 題 和 風 險 極 端 天 氣 所 引 起 山 區 災 害 在 全 球 暖 化 的 壓 力 下, 極 端 氣 候 及 海 水 面 上 升 會 增 加 地 質 災 害 的 規 模 與 頻 度, 並 進 一 步 加 速 地 形 的 演 變 本 子 計 畫 之 執 行 成 果 除 能 將 台 灣 特 有 的 地 質 現 象 介 紹 予 世 人 外, 亦 對 我 國 國 土 計 畫 山 林 保 育 城 鄉 發 展 暨 防 災 決 策 之 擬 訂 會 有 明 顯 的 助 益 本 計 畫 監 測 山 坡 流 域 在 極 端 氣 候 衝 擊 下 的 山 崩 土 石 流 暨 地 形 演 變, 分 析 其 發 生 特 性 及 建 立 其 預 測 模 型, 並 進 一 步 預 估 整 個 流 域 的 土 砂 生 產 量, 使 之 能 解 決 真 實 世 界 全 尺 度 的 即 時 預 測 問 題, 供 有 系 統 地 分 析 極 端 降 雨 狀 況 下 的 山 崩 土 石 流 災 害 暨 流 域 地 形 演 變 本 研 究 去 年 度 (103 年 ) 以 事 件 獨 立 型 山 崩 潛 感 分 析 結 合 多 期 暴 雨 事 件 降 雨 量 於 事 件 獨 立 型 山 崩 潛 感 圖 各 潛 感 值 域 之 崩 壞 比 關 係, 求 得 台 南 地 區 之 降 雨 量 與 崩 壞 比 擬 合 曲 面, 透 過 事 件 獨 立 型 山 崩 潛 感 圖 配 合 降 雨 量 崩 壞 比 曲 面 可 得 到 台 南 市 在 各 種 降 雨 情 境 下 的 山 崩 空 間 機 率 本 年 度 進 一 步 分 析 及 驗 證 過 去 初 步 建 立 的 山 崩 與 土 石 流 統 計 預 測 模 型, 並 瞭 解 山 崩 與 土 石 流 的 區 位 發 生 運 移 堆 積 機 制 及 演 變 等, 進 而 發 展 出 更 精 練 的 分 析 方 法 及 更 成 熟 預 測 模 型, 提 供 環 境 系 統 分 析 暨 未 來 土 地 利 用 及 防 災 決 策 制 訂 之 參 考 依 據 為 評 估 與 因 應 氣 候 變 遷 對 未 來 環 境 可 能 造 成 之 衝 擊 本 研 究 亦 採 用 TCCIP 所 產 出 之 動 力 降 尺 度 在 A1B 氣 候 變 遷 情 境 條 件 中, 對 未 來 颱 風 降 雨 之 推 估 資 料, 以 瞭 解 台 南 市 在 氣 候 變 遷 條 件 下 之 山 崩 潛 勢 情 形 及 預 估 各 子 集 水 區 的 坡 面 崩 塌 土 方 生 產 量 26

27 2.1.7 氣 候 變 遷 下 生 物 多 樣 性 衝 擊 本 研 究 氣 候 變 遷 下 山 區 生 物 多 樣 性 變 化 的 議 題 如 下 : 1. 探 討 台 灣 紫 斑 蝶 度 冬 蝴 蝶 谷 之 分 布, 以 及 氣 候 變 遷 下 這 些 蝴 蝶 谷 分 布 區 域 可 能 之 改 變 情 形 2. 以 台 灣 八 色 鳥 調 查 之 歷 年 資 料, 探 討 台 南 市 1000 公 尺 以 下 山 區 之 生 物 多 樣 性 變 化 情 形, 並 推 估 在 氣 候 變 遷 下 八 色 鳥 之 可 能 風 險 27

28 2.2 步 驟 二 : 評 估 與 分 析 現 況 風 險 都 市 發 展 與 熱 島 效 應 應 用 衛 星 影 像 對 於 多 時 期 土 地 覆 蓋 之 變 遷 分 析 提 供 了 過 去 的 土 地 利 用 變 遷 資 訊, 但 因 應 氣 候 變 遷 的 問 題, 對 於 地 表 系 統 的 改 變 對 都 市 未 來 發 展 的 影 響 能 進 行 評 估, 本 計 畫 針 對 台 南 市 都 市 地 區 發 展 進 行 研 究 首 先 將 透 過 第 二 年 期 所 得 之 都 市 地 區 變 遷 偵 測 結 果 分 析, 台 南 市 過 去 都 市 發 展 的 空 間 特 性, 並 利 用 土 地 利 用 變 遷 模 式 推 估 未 來 該 都 市 地 區 的 發 展 的 空 間 分 布 情 形 ( 表 4) 表 4 都 市 發 展 潛 勢 指 標 說 明 本 計 畫 已 完 成 台 南 地 區 之 衛 星 影 像 資 料 蒐 集, 包 含 五 都 地 區 及 嘉 南 平 原 ( 農 業 區 ) 從 1986 年 始 自 2013 年, 以 5 年 為 間 隔 ( ) 之 歷 年 光 學 衛 星 影 像 根 據 上 述 蒐 集 之 序 列 影 像 進 行 分 類 獲 取 多 時 序 地 物 變 遷 圖, 呈 現 都 會 區 土 地 利 用 變 化 情 況, 都 市 區 目 標 類 別 包 含 建 物 裸 露 地 水 體 與 植 被 等 四 類, 使 用 之 方 法 為 自 動 化 變 遷 偵 測 成 果 評 估 部 分, 本 計 畫 亦 使 用 嘉 南 平 原 地 區 農 地 土 地 覆 蓋 資 料 ( 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 試 驗 所,2011) 做 為 地 真 資 料 以 驗 證 分 類 成 果, 驗 證 後 其 平 均 Kappa 值 為 0.69 本 計 畫 針 對 都 市 建 地 的 變 遷 進 行 分 析, 並 計 算 都 市 空 間 的 不 透 水 面 積 覆 蓋 率 (Impervious surface ratio, ISR) 來 作 為 都 市 發 展 潛 勢 之 指 標 [Weng and Hu, 2008] ISR 為 不 透 水 之 地 表 鋪 面 (impervious surface area, ISA) 在 一 空 間 單 元 中 所 佔 之 比 率 一 般 來 說,ISR 越 高 之 地 區 越 容 易 對 環 境 形 成 負 面 衝 擊 例 如 Wang et al. (2003) 於 美 國 威 斯 康 辛 州 的 研 究 發 現, 當 ISA 比 例 在 8%-12% 的 區 間 時, 都 市 排 水 的 生 態 功 能 則 將 發 生 明 顯 的 退 化 Miltner et al (2004) 在 美 國 俄 亥 俄 州 的 研 究 也 有 類 似 的 發 現, 為 ISR 超 過 13.8% Xian (2005) 在 美 國 坦 帕 灣 以 及 拉 斯 維 加 斯 的 案 例 研 究 中, 以 ISR 作 為 區 分 都 市 以 及 鄉 村 地 區 的 指 標, 將 ISA 分 為 三 大 類,0 到 0.4 為 低 度 發 展 區 域 0.4 到 0.6 為 中 度 發 展 區 域 0.6 以 上 則 為 高 密 度 發 展 區 域 而 本 研 究 檢 視 台 南 地 區 ISR 成 果, 訂 定 低 (<25%) 中 (25-75%) 高 (>=75%) 三 個 層 級 的 都 市 開 發 程 度 作 為 都 市 發 展 潛 勢 指 標 (( 表 4) 表 4) 其 中 所 謂 都 市 發 展 潛 乃 是 指 對 環 境 影 遭 成 負 面 衝 擊 之 可 能 性, 也 就 是 說, 潛 勢 較 高 者 有 較 高 的 可 能 性 對 環 境 有 負 面 影 響 ; 同 時 潛 勢 高 者 也 有 較 高 的 可 能 因 環 境 的 負 面 回 饋 而 導 致 不 良 的 居 住 環 境 本 計 畫 利 用 分 類 完 成 之 都 市 建 地 分 布, 包 含 1994 年 1997 年 2001 年 2006 年 以 及 2011 年 共 5 個 年 度, 並 套 疊 台 南 市 之 行 政 圖 層, 計 算 各 行 政 區 之 都 市 發 展 潛 勢 圖 6 中 顯 示, 以 整 個 台 南 市 而 言 ISA 可 以 發 現 有 增 長 的 趨 勢, 而 在 原 台 南 縣 地 區 的 增 長 情 形 則 較 為 明 顯 另 外, 在 表 5 本 計 畫 也 進 一 步 統 計 了 各 行 政 區 都 市 發 展 潛 28

29 勢 等 級 所 佔 的 面 積 比 (%), 同 樣 以 台 南 市 以 及 台 南 縣 為 界, 區 隔 都 市 區 域 以 及 非 都 市 區 域 在 非 都 市 區 域 ( 原 台 南 縣 地 區 ), 絕 大 多 數 的 行 政 區 仍 為 低 潛 勢 區 域, 自 2006 年 前 起 至 2011 年 中 度 潛 勢 面 積 則 若 有 增 加, 從 4.4% 增 加 到 5.9%; 而 都 市 地 區 ( 原 台 南 市 地 區 ), 則 自 2006 年 起 高 潛 勢 地 區 則 開 始 出 現 ( 圖 7), 且 2011 年 時, 中 潛 勢 以 上 面 積 則 佔 都 市 區 域 面 積 的 二 分 之 一 可 以 預 見, 台 南 市 都 市 地 區 的 開 發 程 度 將 繼 續 增 長, 高 潛 勢 的 都 市 面 積 也 將 持 續 擴 大 表 5 各 年 都 市 發 展 潛 勢 等 級 區 域 之 面 積 比 (%) 29

30 (a) (b) (c) 圖 6 歷 年 台 南 市 ( 今 ) 都 市 發 展 潛 勢 分 布 (a) ; (b) ; (c) ; (d) (d) 圖 7 都 市 區 域 以 及 非 都 市 區 域 ISR 的 歷 年 變 化 情 形 台 南 市 都 市 熱 島 效 應 與 其 在 區 域 降 水 之 影 響 30

31 利 用 人 工 不 透 水 層 面 積 (Impervious Surface Area;ISA) 來 觀 察 台 南 地 區 都 市 發 展 的 情 況, 再 利 用 衛 星 資 料 所 反 演 出 的 亮 度 溫 度 以 及 中 央 氣 象 局 測 站 的 觀 測 溫 度 來 計 算 都 市 熱 島 效 應 強 度 (UHI), 以 判 定 熱 島 效 應 的 影 響 程 度 及 區 域, 配 合 中 央 氣 象 局 測 站 收 集 的 夏 季 雨 量 來 探 討 其 在 區 域 降 水 之 影 響 ( 圖 8) 圖 8 ( 左 至 右 ) 年 台 南 地 區 UHI 影 像 而 我 們 透 過 地 物 分 類 與 人 工 不 透 水 層 率 (ISA) 影 像 可 以 找 出 都 市 發 展 較 劇 烈 的 區 域, 由 於 每 一 種 物 種 在 反 射 輻 射 特 性 上 都 不 盡 相 同, 所 以 我 們 利 用 這 種 特 性, 將 台 南 地 區 的 物 種 分 為 三 類, 分 別 為 植 被 ( 綠 ) 都 市 ( 紅 ) 水 體 ( 藍 ) ( 黑 色 為 無 法 分 類 的 物 種 ) 而 ISA 影 像 代 表 人 工 鋪 面 所 佔 的 比 例, 即 可 表 示 都 市 化 的 程 度, 由 於 人 工 鋪 面 特 色 為 不 易 發 散 熱 輻 射, 所 以 再 ISA 高 的 地 方, 通 常 氣 溫 也 會 相 對 提 高 由 以 上 得 到 之 ISA 與 熱 島 效 應 強 度, 我 們 可 以 發 現 到 在 台 南 東 北 部 以 及 台 南 市 區 ISA 都 有 增 加 的 趨 勢, 而 對 應 到 到 UHI 影 像 以 及 夏 季 平 均 氣 溫 圖, 我 們 可 以 發 現 到 台 南 市 區 熱 島 效 應 較 明 顯 以 及 有 都 市 熱 島 效 應 增 強 的 情 形 發,ISA 越 高 的 地 方 其 夏 季 平 均 溫 度 以 及 UHI 值 都 有 較 高 的 數 據, 對 於 接 下 來 分 析 降 雨 分 布 情 形 與 探 討 都 市 化 影 響 降 雨 的 關 係, 我 們 更 可 以 朝 向 這 些 區 域 去 分 析 與 探 討 乾 旱 綜 合 前 人 研 究, 以 台 灣 地 區 具 有 40 年 以 上 長 期 雨 量 紀 錄 的 測 站 為 研 究 對 象, 使 用 連 續 三 個 月 降 雨 量 之 標 準 化 降 雨 指 標 值 評 估 該 地 區 之 乾 旱 現 象, 將 氣 象 乾 旱 以 時 間 尺 度 為 三 個 月 的 標 準 化 降 雨 指 標 來 評 估 另 外, 也 用 Mann-Whitney-Pettitt (MWP) 檢 定 方 法 找 出 變 化 點, 來 判 別 乾 旱 的 趨 勢 本 研 究 採 用 連 續 三 個 月 累 積 雨 量 之 標 準 化 降 雨 指 標 值 (SPI for 3-month timescale, or 3-month SPI, or SPI3) 做 為 評 估 台 灣 氣 象 乾 旱 之 指 標 ( 參 考 McKee et al., 1993) 一 場 乾 旱 事 件 (Drought Event) 之 開 始 為 SPI 值 持 續 為 負 且 小 於 -1, 直 到 SPI 值 為 正 時, 乾 旱 事 件 結 束 乾 旱 事 件 可 分 成 中 度 (Moderate) 嚴 重 (Severe) 與 極 端 (Extreme) 三 種 類 型, 根 據 乾 旱 事 件 的 SPI 最 小 值 是 否 分 別 介 於 -1 與 -1.5 介 於 -1.5 與 -2 小 於 -2 來 判 別 乾 旱 事 件 的 發 生 次 數 (Number of Drought Events) 定 義 為 一 段 時 期 中, 發 生 了 幾 次 乾 旱 事 件 每 一 場 乾 旱 事 件 皆 有 乾 旱 延 時 (Drought Duration, D) 與 乾 旱 嚴 重 度 (Drought Severity, S) 之 乾 旱 特 性 假 設 一 段 時 期, 共 發 生 了 N 次 乾 旱 事 件, 則 可 定 義 平 均 乾 旱 延 時 (Mean Drought Duration) 與 平 均 乾 旱 嚴 31