煤礦坑裡的金絲雀效應 光電正使全球暖化在加速
▲ 全球暖化現象嚴峻，各地高溫屢屢破歷史紀錄。（圖／記者吳奕靖翻攝）
● 許耀升／馳品設計執行長
根據歐洲聯盟氣候監測機構「哥白尼氣候變化服務」提供的最新初步資料，2024年7月22日全球平均表面氣溫達攝氏17.15度（華氏62.9度），超越了7月21日所剛創下的紀錄，成爲有氣溫紀錄以來史上最熱的一天。同時也是自去年6月以來，單月全球平均氣溫已連續13個月創下有紀錄以來的同月最高溫紀錄。
全球氣候不確定性漸增 極端氣候成常態
哥白尼氣候變化服務中心主任布諾坦普（Carlo Buontempo）在24日宣佈22日創下地表最熱紀錄時表示：「這可能會是有史以來最短命的高溫紀錄。」根據他的機構計算，22日的紀錄將很快會再被打破。高溫通常是出現在聖嬰年，但如今地球甚至都要進入反聖嬰現象，氣溫卻還是繼續飆高，布諾坦普說，人類現在正處於一個比以前熱得多的世界。聯合國秘書長古特瑞斯（Antonio Guterres）則警告，人類正在苦嘗「極端高溫大流行」，呼籲採取行動，減緩因氣候變遷加劇的熱浪衝擊。
▲ 聯合國秘書長古特瑞斯警告，人類正在苦嘗「極端高溫大流行」，呼籲採取行動，因應氣候變遷。（圖／路透）
這不是一個好消息！因爲過去一週，在美國、歐洲和俄羅斯，都有大片地帶遭遇到了熱浪席捲。中國今夏暴雨洪患不斷，近三個月內就已發生20多起致命的洪災，印度經歷了持續的熱浪，導致至少有100人死亡，連衣索比亞的肯卓沙賈戈茲迪地區，也因強降雨引發了兩次土石流，截至23日，至少已造成157人死亡。美國俄勒岡州和愛達荷州遭大雷雨侵襲，發生強風和數百次閃電，引發山火，其中一處火場是今年美國規模最大山火。而臺灣則是近期連日各地一直高溫不斷，因爲氣候暖化及熱島效應影響，使島內的每一片土地溫度都不斷地創下歷史新高，多個縣市也都陸續開始出現了攝氏36度以上的高溫，颱風侵臺的次數雖然減少，但是強度增強，八年來第一個登陸臺灣的颱風就是個強烈颱風。
極端的高溫和極端的強降雨等各事件漸趨增加，這其實與全球持續暖化的氣候不確定性有關。什麼是氣候不確定性？除了該地區的氣溫增加外，大家目前最有感的應該是這幾個月以來降雨型態的改變與區域水患的機率增加了！因爲一般海風吹向陸地時，熱空氣遇到山區會向高空上升，降雨容易聚集在集水區，但是熱島效應作用會影響到這整個循環系統熱力及動力過程，因爲熱島增溫強化了熱對流，使得大氣吸水度變高，這會阻礙了鋒面的形成。該地區降雨的機率變得極端，要嘛長達一年半載都不下雨，要嘛一下雨就把好幾個月的雨量都下完。
▲ 極端的高溫和極端的強降雨等各事件漸趨增加，要嘛長達一年半載都不下雨，要嘛一下雨就把好幾個月的雨量都下完。（圖／翻攝自Threads／runthisway_flim）
臺南成臺灣「最熱城市」 恐與光電有關
前陣子臺灣一個臉書粉專「圖地」曬出了一張圖表，指出如果去計算到臺灣平均每年30度以上的總天數會發現到，全臺灣最熱的城市，其實是「臺南市」。
臺南市在過去30年間，每年平均有186天超過30度，高居全臺第一，不少當地人都表示：「臺南市真的熱到爆！」因爲等於是每年就有一半的日子都是在超過30度的高溫中度過。但大家的心中應該會有所疑惑？臺南市建設並沒比臺北、新竹、臺中、高雄等人口集中的大都市發展來得高，也不是像臺北地區爲盆地地形，其盆地中央之蓄熱嚴重，使得都市熱島的氣溫上升較爲劇烈！臺南只是個平原型態而已，依照國際所通用的柯本氣候分類法，臺南屬於副熱帶的氣候，高雄則是熱帶。
以前老一輩年代的人都會說臺南真是一個全年溫和少雨、涼爽又舒適的好所在，連早年荷蘭人都願意選擇在臺南的安平建造了臺灣第一座城堡「熱蘭遮城」，這至少代表着連當時的荷蘭人也認爲臺南是個宜居生活的好地方！所以如果硬要說因爲臺南的緯度低，加上內陸山區缺乏海風調節，纔會在氣候變遷下容易出現高溫，那照理臺南附近周圍的縣市也同樣是緯度低，內陸也同樣比鄰山區，也是缺乏海風調節，在這般說法下，處於熱帶又還有三座火力發電廠的高雄縣市應該要比臺南更熱纔對。但爲何現在臺南市的熱，反而還會超過其它縣市？如果你知道有種東西，也是臺南市佔全臺灣最多，或許這問題早就已經給出答案了。
▲ 臉書粉專「圖地」指出，臺南市在過去30年間，每年平均有186天超過30度，可說是全臺灣最熱的城市。（圖／翻攝自Facebook／圖地）
根據臺電統計，截至今年前三季爲止，太陽能光電裝置量排行較高的縣市大多落在中南部，原因是中南部因日照的時間較長，加上土地上取得也相對容易，太陽能板建置量因而比北部大。而其中，以臺南市的1,711.3MW（百萬瓦）穩坐全臺灣太陽能發電王之寶座。而美國馬里蘭大學研究所有一份相關報告發布在《Scientific Reports》期刊上，內容指出太陽能發電廠與附近周圍的溫度相比，發電站的溫度會比附近還高出3至4度之多，這會引發熱島效應！熱島效應現象對於環境所造成的意外後果，是包括了會開始擴及周邊地區的溫度提升，甚至引發該區域降水異常情況等等。
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熱能只是純能量 熱廢氣加劇氣候異常
愛因斯坦說過，當太陽能板吸收光子的能量時，會激發出自由電子，也就是所謂的光電子，但產生光電子的能量僅只與光的「頻率」有關，而與光的「輻照度」，也就是熱能無關。太陽所發出的太陽光，其實也是電磁波的一種，太陽從自身星體所散發出去的光線本身，是包含了太陽光子的能量及熱能這兩種，而光子本身是波粒二象性，具有粒子性與波動性，所以能在宇宙間光速傳導，熱能則只是純能量。在依存模式裡，能量僅只能在質量上去運動作功，不管是光、電和熱還是射線，都需要粒子作載子才能傳送，能量在運動過程中若沒有介質載體的話，能量就不會轉移。
▲ 太陽所發出的太陽光，其實也是電磁波的一種。（圖／CFP）
所以光子可以攜帶着熱能到達地球，但熱能若沒有光子，則自己是無法離開地球。熱能本身是一種長波，跟我們一般所說的介於300到1100奈米可見光譜之光子並不相同，它們一般呈現紅外線形態，但在大氣層吸收下，它們也能轉換爲熱形態傳導，這些紅外線波段因爲陽光照射到光電板時，被吸收走了攜帶着它的光子，但太陽能板的發電過程又不具有吸熱特性，所以有些熱能會被反彈到環境當中，有些則是會附着在太陽能板上形成熱傳導去影響着發電效率。
有專家提出反駁，臺灣太陽光電板總面積太小且散佈各處，並無法改變整體氣溫，且太陽光電板轉換的熱能若要影響大範圍氣溫，取決於光電板建設的地表環境，以及設置面積。根據國際的模擬研究，1萬公頃的光電板設置規模影響很小，大於4萬公頃的設置規模就會有影響。由於臺灣太陽光電板總面積約在2萬公頃之內，並且散佈各處，所以不會改變南部整體氣溫。但光電板周圍或許會有小範圍的氣溫升高，範圍拉大就會迴歸一般環境溫度。
▲ 有專家指出，臺灣太陽光電板總面積約在2萬公頃之內，並且散佈各處，不會改變南部整體氣溫。（圖／達志影像／美聯社）
但世界上所有的能量並不會無緣無故的產生，也不會憑空消失，一定會是從一種形式轉化成了另外一種形式而已，所以太陽能光電板產生的熱能並不會因爲光電板散佈在各處或因範圍被拉大而自己會消失掉，而是在熱傳導的路程上已無形被周邊的大氣層或海洋所吸收掉了，但熱能還是等同持續存在於我們身邊。而當該區域逐年累月下所產生的熱廢能累積問題同時，其實也如同蝴蝶效應的作用般，使當地的氣候異常正在一點一滴擴大之中。同時，專家也誤解了太陽能板在全球氣候暖化中所扮演的角色！
我們知道如果我們要煮一鍋開水，但如果鍋子上面沒有放鍋蓋，又只用小火下去煮時，在熱能流失速度大於所持續加入的熱量下，這鍋水永遠也煮不開。但如果我們給鍋子放上了鍋蓋但還是用小火下去煮時，當鍋內持續加入的熱量變成大於熱能流失掉的速度情形，則在時間的累積下，這鍋水遲早會被煮開。而太陽能板所形成的熱能增溫，代表的是那個鍋蓋，而並不是負責煮那鍋水的火源本身。太陽能板所產生的熱廢能傳導，只是加速了這幾年的氣候暖化，並不是導致地球會暖化的最根本來源。會增碳的廢氣空污、火力發電，如燃煤、燃氣等纔是主因，也是臺灣溫度上升的最主要因素，光電板只是負責提供加成效果而已。
▲ 火力發電，如燃煤、燃氣，是臺灣溫度上升的最主要因素，而光電板則提供加成效果。（圖／臺電提供）
所以並不需要規定一定要到有多少數量的光電板設置規模，才能夠去影響到整體的氣候。而是太陽能板本身恐怖於：它僅僅只需要做到能去反轉該地區的熱能累積多過於熱能排放就好，就像是溫水煮青蛙一樣，在溫度持續累積下總會達到能煮熟那隻青蛙爲止，只是這過程越是走到盡頭，暖化的呈現就會越開始加速中。
夏天越來越熱卻狂砍樹 多種樹方能降溫
以前地球長滿植物，植物產生的光合作用使植物可以吸熱，而地球本身的地表跟冰層、海洋湖泊及雲層，也都同樣具有吸收熱能的功能，我們稱作地球機能的吸熱反應，這些都是真正能把熱能吸收走的一種正循環體系，使每天所照射過來的太陽熱能都能獲得排解分散。跟外面的太陽能板、都市大樓、柏油路面、金屬材質鐵皮屋頂等物質不一樣，這種只是對熱流動所產生的散熱現象，也就是物體本身所承載的熱能一樣會再傳送回大氣之中，使熱能累積。
但人類一直大量的砍樹伐林蓋光電廠，樹變少了。陽光又被太陽能板阻隔，到不了地面及水面去發生吸熱反應，光子到太陽能板上就被攔劫只剩下了太陽的熱，熱能沒光子是無法反射至外太空的，當熱離不開地球時，就只能一直存在於大氣層裡，但最令人擔憂的是萬一到晚上氣溫也散不去時，會發生什麼事？就是熱島效應，該地區積累的溫度會越來越高，高到半夜也散不掉，然後白天再繼續累積，日復一日，年復一年，形成一種像高壓的熱穹頂，這就好像鍋蓋一樣，使熱循環在裡面一直循環，阻礙了鋒面使水氣流異常，造成了各地的極端氣候開始形成。
▲ 人類一直大量的砍樹伐林蓋光電廠。（圖／《ETtoday新聞雲》資料照）
現在全世界所有正在發生的熱浪乾旱、暴雨洪水、森林大火、土石流、強烈颱風等各災難，其實代表的就是煤礦坑裡的金絲雀效應，它正在試圖告訴我們一些關於氣候變遷已經在發生的事情。我們如果還繼續無視這些一隻只掉落的金絲雀，仍是持續擴大着在各地鋪設着光電廠，那我們使用了多少年的光電，就是會有多少的熱廢能產生，並不會因爲時間一久，它們會自己消失。只是當鍋子裡的水溫達到滾沸的臨界值時，最終煤礦坑裡的致命煤氣也會開始撲向我們面前的。
也許大家會開始有點絕望，詢問着對於目前所創造出的熱廢能議題，到底還能怎麼挽救呢？其實在之前新聞也曾報導了臺北地區的氣溫分佈圖，雖然臺北盆地中央的萬華區高達攝氏36.9度、士林區37.3度，但最低溫卻是落在大安森林公園的34.9度，連敦南林蔭道樹林附近的氣溫也比較低。這正代表着樹林本身的「吸熱反應」纔是最有效吸收掉周圍環境的熱，若能夠居住在綠蔭盎然的綠地周圍，相信一定是最直接、最原始的一種降溫方法。所以，多種樹吧，至少它能吸熱，還能防止土石流呢！
▲ 臺北熱島分佈圖，統計時間爲2023年7月8日13時。（圖／建築與氣候研究室）
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