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2010年10月27日 星期三

地盤下陷

台塑近年來觀察發現,六輕附近深層的地下水位,近年來不斷上升,預估民國九十三年,地盤下陷情形將趨緩,雲林沿海地區可望逐漸脫離地盤下陷的陰霾;台塑認為,這與六輕建廠後,沿海養殖面積漸減,地下水不再被超抽有關。
雲林沿海地區地盤下陷面積廣達三百八十四平方公里,有十一鄉鎮受地盤下陷之苦,累積下陷總量為二點零五公尺;六輕廠區面積約二千六百多公頃,以抽沙造陸而成,廠內滿佈石化塔槽與發電設備,為防範地盤下陷,台塑特別在廠內設置卅二個沉陷監測站與卅處地下水位觀測井,定期觀測蒐集地下水資料。
台塑表示,根據這幾年觀測結果,廠區月平均沉陷量,已從原一點三七公分,趨緩至僅零點五九公分,九十公尺深地下水位,也上升兩公尺,由於地下水是支撐地盤重要支柱,為減緩地盤下陷,還曾有學者建議將大量地面水,注入地層下,因事倍功半未實行,如今地下水位升高,無疑是減緩地盤下陷的一大勝利。
台塑又說,從這些數據比照水利資料可得到印證,雲林沿海地盤下陷速率,民國八十一年六輕建廠前,為廿一點一公分,民國八十二年至八十五年建廠期間,平均為十點三公分,去年建廠後,只有二點五公分,如果依此速度,民國九十三年沉陷速率將完全趨緩。
台塑表示,六輕設廠後,帶動地方繁榮,養殖業者紛紛轉行,減少地下水超抽量,自然使地盤下陷減緩,反觀與六輕相鄰的彰化縣沿海地區,目前每年下陷高達十四公分,彰化縣大城鄉還是全省下陷率最高的鄉鎮,兩地相較,不難了解其中差異。

災害介紹

天然災害

(一)氣象災害:
台灣位於副熱帶季風區,地形陡峻,河川短促,每年常有異常梅雨(五、六月間)或
強風豪雨(七~九月間),造成嚴重的災害。依據中央氣象局統計,1897至1990之間,台灣曾受到三
百四十次的颱風侵襲,平均每年達3.6次之多。在1981至1989的九年期間,颱風及豪雨的災害達廿四
次之多。除了風災、水災之外,亦有乾旱、寒流、冰雹及龍捲風等氣象災害。因此使農業、漁業、水
利工程、房屋、交通設施、電力、電信以及經濟活動等遭受到嚴重的損害,並造成許多人命傷亡。根
據統計,在1961~1991年期間所造成的損失,平均每年達142億元(1991年幣值),約為國民生產毛額
的0.68%。

(二)地震災害:
台灣位於歐亞大陸板塊與太平洋的菲律賓海板塊交界之處,屬世界上有感地震最頻發
的地區之一。1900年以前有紀錄可考之致災地震有五十多次,自1900年以來,所發生之成災地震達
八十三次之多,幾近於每年有一次,在歷年統計中因震災而死亡之人數超過五千人。最慘重的一次為
1935年發生於苗栗關刀山附近之烈震,不但引起山崩地裂、房屋例塌,而且造成台中、新竹地區三千
餘人死亡、一萬兩千多人受傷之災情,其損失令人戰慄。最近較大規模之地震為1964年發生在台南楠西
附近之白河烈震,其災害雖不若1935年烈震慘重,但亦造成百餘人喪生,六百五十人受傷、全倒與半倒
的房屋達三萬五千餘棟之多。白河烈震距今已三十餘年,未再出現類似的大規模地震,但由於地震的發
生具有週期性,因此台灣最近未來將再度發生大規模地震之可能性相當高,八十八年的九二一大地震,
死亡二千人以上,如果未將防災意識普及全民,往後在有類似的大災害,傷亡只會有增無減。

(三)崩塌災害:
臺灣因地殼運動關係,地表破碎、地層上昇,而形成陡峻的地形。地質構造複雜為崩塌
的基本條件,而崩塌的誘發原因則為每年颱風豪雨的侵襲及地震,再加上山坡地大量開發更加速崩塌之
災害。1968~1986年的十九年期間,臺灣北部因崩塌而喪生者134人,其所佔人口的比率超過美國甚多,
過去二十年重大崩塌災害,以臺北、基隆巿最多。崩塌類型以地滑型居多,土石流型其次。土石流型災
害在花、東兩縣為害甚多,據調查危險溪流河床坡度15%以上、集水區面積5公頃以上、有大量淤積之河
川,在花蓮縣有148條,臺東縣有147條。

(四)地盤下陷:
過去的數十年間,臺灣若干沿海地區,由於地下水的過度抽汲,已經造成了嚴重的地盤
下陷。在這些地盤下陷地區,高潮期間已經常有海水倒灌發生,導致嚴重的災害。依據調查,臺灣地盤
下陷的面積已達1,097平方公里,約佔總面積的3%,為平地面積的9%,其嚴重性值得注意,並應予有效
控制。

(五)都巿關聯災害:
台灣面積約僅三萬六千平方公里,多為山地,能提供適宜居住之地區,佔全部面積
的四分之一左右,而目前人口分佈集中在西部狹長的平原與丘陵地區,形成多處人口聚居的城巿。都巿
人口集中,加上經濟的高度成長與建築技術的提昇,建築物不斷地向上及往下發展。為了滿足大量人口
移動的需要,快速道路及捷運系統亦因應而生,在人口密集的都巿成為多層的空間結構。再者,巿區開
始往外發展,都巿周邊原先不適宜居住或使用的山坡地、低窪的行水區也陸續被開發利用,形成建築物
密集的社區,其結果是災害的威脅不斷昇高。總之,人口集中的都巿化現象,安全管理也不易落實,大
眾使用都巿空間頻率提高,使得其潛在的危險因子也大幅增加。

(六)建設關聯災害:
為了提昇生活品質以及達到區域均衡發展,並帶動整體經濟持續成長,政府不斷投
入大量經費,進行大型的公共建設,如高速公路、高速鐵路、核能電廠、工業園區、大型濱海工業區、
防洪計畫、污水排水系統等大規模工程的興建。這些重大建設改變整體國土利用的形態,造成土地重大
的負荷。在地質、水文等條件不佳的地區,山崩落石、洪水無法疏通等災害不時發生,不但造成工程維
護工作上繁重的壓力,也容易造成人員傷亡

2010年10月23日 星期六

氣體噴發

氣體噴發,又稱為湖泊噴發,是一種罕見的自然災害,是由於二氧化碳(CO2)突然從湖底噴發,造成野生動物、牲口及人類窒息而死。科學家相信山崩、火山活動、或是爆炸可以引起這類型的噴發。


史前紀錄



尼歐斯湖邊死亡的牛隻至今,這樣的現象共發生過兩次。第一次發生在1984年喀麥隆的莫瑙恩湖,造成居住於湖邊的37人窒息死亡。第二次發生於1986年鄰近的尼歐斯湖,這次造成1,746人及約3,500牲口窒息死亡。



由於這種自然災害的特性,要確認氣體噴發是否發生於其他地方是相當困難的。然而,在剛果民主共和國及盧安達交界的基伏湖,湖中發現大量溶解的甲烷與二氧化碳,這使得基伏湖成為第三
個有可能發生此類噴發的湖泊。



原因
要使得此類噴發發生,湖水必須接近氣體飽和。在兩個已知的個案,氣體的主要的成分是二氧化碳。二氧化碳可能由逸出的火山氣體在湖底累積,或是湖底有機物的分解所產生。當湖水抵達氣體飽和,便會非常不穩定,一點刺激便會引發噴發。在1986年尼歐斯湖的案例,山崩被懷疑是觸發氣體噴發的原因,但是火山噴發、地震、或甚至暴雨都有可能是原因。

海水倒灌

海水倒灌是指海水經地表到達陸地的水文現象,普遍出現於沿海低漥地區。其成因主要是與地層低陷與潮汐有關,颱風季節或豪雨時亦很容易引發海水倒灌。

海水倒灌現象一般只在內河入海口處發生,可引發鹹潮現象,威脅河流淡水水質。隨著全球海平面的上升,海水倒灌勢必越來越嚴重,所帶來的可能是沿海地區土壤惡化腐蝕和淡水鹽鹼化等問題。

原理

Ghyben-Herzberg 關係海水倒灌是沿海河口常見的水文現象。一般來說,內河水位與海水水位是有落差的。但如果落差不存在,海潮水位就可能高過內河水位。漲潮時,海水水位會升高,當其高度超過了內河水位,海水就會入侵直到水位高過海潮的河段[2](即倒灌)。內河進了海水,鹽度上升,就引起鹹潮現象。如內河入海口上游為平原,地勢落差不大,而內河水位較低,鹹潮便會溯河而上,海水往上入侵到內河很遠的距離。[2]如風向與海潮方向一致,更可擴大海水倒灌的影響範圍。

2010年10月22日 星期五

海嘯

 
海嘯是如何形成?
  海嘯一般是指因海海底斷層發生大地震,使得海底突然的隆起或下降,引發海水運動而成。由於日本經常發生海嘯,日文中海嘯的英文拼音為tsunami (日文漢字寫成『津波』) ,此一詞成為國際共通語。另外,一般歐美國家也以「潮浪」(tidal waves)稱之,然這種潮浪與潮汐(tide)卻毫無瓜葛。



  除了地震以外,因為海底火山的噴發、海岸附近的砂土崩落流入海中、海底山崩以及核爆等所引起的海水面較大的波動,有時也列入海嘯。但是這些因素的影響範圍較小,並且能量無法傳太遠。不像地震所造成的海嘯,往往會造成與震央相距很遠的沿海地區也會受到波及。至於因為颱風等氣象因素所引起的暴潮,僅海平面受到較大的影響,與海嘯是從海底整層海水的移動不同。

 

海嘯的性質

  海嘯被歸類為淺水波,此與我們一般在海邊看到因為風吹所造成的波浪不同。因為風吹所造成的波浪週期(也就是從一次波峰到達,到下一次波峰到達的時間差)多半為5到20多秒,波長多為100到200公尺。但是海嘯的週期可以從十分鐘到兩個小時都有可能,波長則大約超過500公里。因為這種波浪的波高在深海處也許只高數公尺,但是因為波長很長,所以波浪的起伏看來較平緩,所以可視為淺水波。淺水波通常指的是波浪的波高與波長比例很小時。

  淺水波的傳遞速度是V= (V:波速,g:重力加速度 980公分/秒2),h:水深),所以海嘯在水深之處的傳遞速度特別快。例如,假設在海水深6公里之處,海嘯的傳遞速度約可達每小時將近900公里,約與噴射機的速度相當。而因為波浪隨時間所損失的能量也與波長成反比,所以波長很長的海嘯在傳遞時所損失的能量較少。因為傳得既快能量也不易損失,所以可以穿越很遠的距離,甚至可以從太平洋的一岸花不到一天的時間就傳到另一岸。

 

當海嘯傳到岸邊時

  當海嘯從較寬廣較深的海域傳到海岸時,則會變形。當海水傳到岸邊時,因為水深變淺,所以波浪的傳遞速度變慢。當前一波海浪的速度變慢後,後一波因為速度未降追了上來,所以變成波高變高。所以即便在深水區不高的波浪,到了岸邊波高卻會增加許多。

  當海嘯到達海岸時,看來很像加速版的潮汐的起落。如果波高太高時波浪則會碎掉,或是可以看到很高的水牆。不過海嘯一般很少在岸邊成為如塔般很高的水牆,或是看到明顯的破浪,因為有時波浪是在離岸較遠處就已破碎了。另外海嘯來襲時波浪若進入淺水海灣或河流出海口,也可能看到類似階梯狀波浪的湧潮(bore)出現。這些都會造成海岸邊的海水高度升高。若震央較近海岸時,甚至有觀測到升高相當於十層樓高的。’

  至於海嘯所造成的淹水區域甚至可以淹到離海岸超過300多公尺之處,造成近岸許多地區淹水及土石碎屑遍佈。當水退之時,也會將岸上的物品及人沖到海裡。每一波海嘯之間的相隔時間從十分鐘到半個小時都有可能,所以整段海嘯侵襲的時間可能為數小時以上。

  另外海岸邊如果有珊瑚礁、海灣、河流出海口、海底較複雜的地形或是海底的坡度等都會造成海嘯減緩。例如台灣雖位於太平洋邊緣,並且外海地震頻仍,但是因為台灣島的東側海岸地形陡峭,不利於海嘯之生成,因此甚少遭受海嘯侵襲。

 

海嘯的預警系統
  既然海嘯如此嚇人,很多人要問,如果在海邊時,要如何看出是否有海嘯來襲呢?答案是很難,因為海嘯波浪遠遠看來相當平緩,而其傳播的速度又很快。所以當在海邊從事活動的人發現不對勁時,不論是人游泳的速度或是船舶的速度都遠不及它。因此海嘯的預警,無法單靠在岸邊的人提高警覺就可做到。現在世界上如美國及日本都有海嘯的預警系統。也就是當海底有規模較大的地震時,在其附近的測站若測到後,立刻可算出震央的位置,並且預估其傳播的速度,在海嘯未到達前,可以對海嘯可能侵襲之近海地區,立刻提出警告。而此預警系統除了消息的發布之外,還應該包括關於人員疏散的路線規劃、讓民眾知道若有災害應該向何處求援、各救難部隊的組織、另外還必須有預防海嘯災難的演習。台灣位處地震帶,雖然近百年來並未有重大海嘯災情,但是不代表未來就不會發生,這次的南亞大海嘯事件可為殷鑑。

暴風雪

暴風雪,-5℃以下大降水量天氣的統稱,且伴有強烈的冷空氣氣流。

暴風雪的形成類似於與暴風雨相似。在冬天,當雲中的溫度變得很低時,使雲中的小水滴結凍。當這些結凍的小水滴撞到其他的小水滴時,這些小水滴就變成了雪。當它們變成雪之後,它們會繼續與其他小水滴或雪相撞。當這些雪變得太大時,它們就會往下落。大多數雪是無害的,但當風速達到每小時56千米,溫度降到-5℃以下,並有大量的雪時,暴風雪便形成了。

火山爆發

火山噴發和人類的活動息息相關。火山作用具有毀滅性的破壞力,不僅造成人類財產的損失,更會危及人類與大自然動、植物的生命;如西元79年義大利維蘇威火山爆發,大量的火山灰覆蓋了鄰近的龐貝城,導致龐貝城在歷史上絕跡,到17世紀才被世人發現。又如西元1991年的日本雲仙火山的爆發,造成數千名居民無家可歸,以及奪走了35條人命;菲律賓的皮納吐坡火山的爆發,使得美國不得不放棄在西太平洋最大的海、空軍基地等。

火山與氣候

火山噴出的二氧化硫如果進入平流層,逐漸轉化成含硫的懸浮微粒。一般而言,火山爆發,幾個月之後,懸浮微粒雲 (aerosol cloud)的影響達到最高點。懸浮微粒反射太陽輻射,但也同時吸收地球的長波輻射。由於它吸收紅外線的效率較高,因此含懸浮微粒的平流層(一般而言,20km-25km)溫度會昇高。

懸浮微粒對對流層氣候的影響就比較複雜。小顆粒( 半徑<1μm ) 反射太陽輻射的能力較強,因此產生冷卻作用; 大顆粒( 半徑>2μm ),則吸收地球長波輻射的能力較強,因此具有增溫作用。但是大顆粒受地心引力影響,幾個月之後,幾乎全部掉落至地表。因此,火山爆發之後數個月後,只剩下較小的懸浮微粒留在平流層。這些懸浮微粒可能停留在平流層達數年之久,不斷的將太陽輻射散射回太空,淨效應為冷卻作用,使地表溫度下降。

科學家估計1991年6月菲律賓的皮納吐波火山爆發使全球溫度下降了約0.5℃ 達兩年之久。原本節節上升的溫度在1991年之後止昇回跌,直到1994年才恢復上升的趨勢。科學家估計1991年皮納吐波火山爆發,造成了4Wm-2的輻射冷卻,使北半球溫度下降0.5℃。在短期之內,造成的影響,遠比工業革命以來溫室氣體增加,造成的溫室效應(2.5Wm-2)還要劇烈。

根據歷史記載,火山爆發之後,某些地區的氣候曾發生明顯的變化。譬如,冰島Laki火山於1783年爆發之後,美國及歐洲連續兩年的夏季氣溫都偏低。歷史上最有名的個案則是發生於1815年的印尼Tambora火山爆發。二年之內,太陽、月亮、星星的光度都明顯降低。隔年(1816)在美國及歐洲被稱為「沒有夏天」的一年( The year without asummer )。該年春季及夏季皆發生結霜現象,六月時在美國新英格蘭還下了一場6呎深的雪。

亞洲地區也出現異常氣候。譬如,台灣的新竹及苗栗在1815年12月曾結霜達一英吋厚,彰化在1816年12月有結冰現象。海南島的1815/1816年冬天又冷又乾,半數的樹因此死亡;1816及1817年中國的農業收成亦因惡劣氣候而顯著減少。我們無法判斷這些現象是否與1815年火山爆發有直接關係。但是,無庸置疑的是,該火山爆發之後,世界上許多地區確實發生異常的氣候。這些例子顯示,火山爆發可能短暫的影響氣候。

火山爆發

火山爆發可能影響氣候,但並不是每一次火山爆發都會如此。火山爆發對氣候影響的程度決定於留在平流層的懸浮微粒含量。一般而言,停留在平流層中的懸浮微粒會因重力牽引逐漸沈降至對流層而後消失。它停留在大氣的時間頂多2-3年。因此,單一火山爆發對氣候的影響只是短短幾年。

雖然單一火山爆發的影響極為短暫,如果年年有大型火山爆發,噴出含硫量極高的火山灰,仍可能影響較為長期的氣候變化。

火山爆發無疑的會帶來災害,縱使是溫和的火山作用,它所湧出的岩漿溫度也相當高,常達攝氏七百度以上,因此所經之處,所有動植物都會被吞噬。如火山爆發在人口稠密區附近,就算人畜能及時走避,財物上還是會遭受重大的損失。

劇烈的火山爆發為害更大,為數可觀的火山物質被極大的衝力帶到空中,又迅速地落下來,掩蓋了大陸的一切。

最近,有些科學家還提出:在地質時代上許多生物的突然滅絕,可能和超規模的火山爆發有關。例如﹕中生代的侏儸紀和白堊紀時,各種大型的恐龍遍佈地球﹔但到了中生代之後的新生代,恐龍卻突然完全消失。這可能是那個時候曾發生一次或一個階段的大災害,而災害可能就是個超級大規模的火山爆發。火山爆發使得天空佈滿火山灰,長期遮蔽天日,因而改變地球的生態環境,恐龍的大型生物無法適應,便在短期內絕種了。

火山帶來的利益
火山作用對我們並非完全有害無益。例如岩漿只要能留在地表下,就是很好的地熱來源。我們知道,火山附近常有溫泉或熱泉,這就是因為岩漿散發出的熱度使地下水變熱而形成的。這種熱源我們稱為地熱,規模大的可形成「地熱田」。

火山作用的另一個好處是為我們製造陸地。地球表面大約有71%被海水所覆蓋,海底火山經年累月不斷地冒出岩漿,冷凝成岩石,如此長期堆積,直到有一天岩石高出水面形成島嶼。夏威夷群島與冰島就是這麼形成的,至今,島上還有活動火山不時噴出岩漿。

2010年10月20日 星期三

熱浪

熱浪是指天氣持續地保持過度的炎熱,也有可能伴隨有很高的濕度。
這個術語通常與地區相聯繫,
所以一個對較熱氣候地區來說是正常的溫度對一個通常較冷的地區來說可能是熱浪。
熱浪對健康的影響在城區比郊區和農村要大得多。
由於城市“熱島效應”,市區溫度不僅高且持續時間長,
炎熱強度及持續時間比暫態最高溫度對死亡率有更大影響。
空氣污染也是城區較高,而熱浪又往往與高的污染水平相聯繫。
如1995年美國和威爾士熱浪期間,
估計死亡人數有一半以上是由當時空氣污染加重引起的。
  熱浪對人體健康的影響還與城市生活狀況、
社會經濟因素和預防干預措施等有關。
城市生活狀況是一個重要的危險因數,住在頂樓、鬧市區、
沒有空調環境的居民區具有較高的發病率和死亡率。
  為什麼近年來熱浪會如此頻繁地發生呢?
根據科學家們對近100多年來全球氣溫資料的分析,
全球平均地面溫度已升高了0.3℃~0.
全球氣候變化伴隨著熱浪頻率和強度的增加,夏季變得更熱。
濕度增加也加劇了夏季極端高溫對人類健康的影響。
另一方面,由於城市化進程,城市人口密度增加,
城市熱島效應愈加明顯。還有專家認為,高溫天氣的形成,
除了全球變暖和溫室效應以外,
與臭氧層被破壞造成太陽輻射過強有很大關係。
一些地區比較容易受到熱浪的襲擊,例如夏乾冬濕的地中海氣候。
熱浪可以因為高溫引起死亡,特別是老年人。

饑荒

饑荒是指一個國家或地區在某一個時期(如戰爭、自然災害)內沒有足夠的糧食,因持續時間相當長的糧食短缺,導致局部或全局性的人們逃難,或因飢餓導致的佔人口比例較大的非正常死亡的現象。饑荒由自然災害或人爲因素引起,屬於災難。

如果發生,則對於這個國家或地區的人民生活造成極大的衝擊。糧食緊缺往往還伴隨著社會動蕩,大量人口將會從此遷移到別的地方。中國在1959年曾爆發三年大饑饉,因饑餓而死亡的人數至今仍無法確定,一般估計大約死亡超過3000萬人[2]。《人口與發展通訊》指出:「1958年至1961年中國的大饑饉是人類歷史上死人最多的一次。」

[編輯] 減少饑荒
食物如果按需要來分配,全世界的糧食足夠養活每一個人。但是根據估計,2007年全世界有9億2千3百萬人營養不良。糧價上揚更導致額外的7千5百萬人口陷於飢餓邊緣。

人類事實上並不缺乏糧食,其原因主要是現今多數糧食被拿來餵養禽畜,糧食等於是消耗在生產肉品上,導致農地無法養活所有人。

美國農業部曾計算,一英畝地可收成約一萬公斤的馬鈴薯。若是用來栽種牛的飼料,同樣的地只能生產75公斤牛肉。如果一年少消耗10%的肉類,就可以額外種植出1200萬噸穀類給人類食用,可以餵飽約6000萬人

龍捲風

從遠古時代的神話到現在的許多故事中都有對於龍捲風的描述,但說到龍捲風的破壞力那就不是天方夜譚了,你或許也看過美國好萊塢電影「龍捲風」這部片 子,整部戲中它運用了電腦特效製作出許多龍捲風的大自然現象,也將美洲大陸較常發生的幾種龍捲風型態,一一呈現在大銀幕之上,片中一場因為龍捲風的關係, 讓一隻乳牛在空中「遨翔」的畫面,相信也讓觀眾印象深刻。所以它能把房子吹得粉碎,把整列火車抬離,甚至把孩子從父母懷中捲走。在北美的中部平原上,龍捲 風的名字令人膽戰心驚,「綠野仙蹤 」的故事不就是因龍捲風而開始的嗎?美國的中、西部是全球發生龍捲風最多的地方,甚至於一個地方一天曾出現六次龍捲風的記錄。

龍捲風是大氣活動中能量最集中的天氣現象,龍捲風的破壞力可與颱風的強度相比,只是範圍及雨量不及颱風,性質也與颱風完全不同。龍捲風是一個低氣壓,範 圍很小,直徑從數十公尺到數百公尺不等,但其風速可超過每小時200公里(380公里/小時 ),風速已超過十七級風,相當於一個超級颱風的強度,可說是地球上最強烈的低氣壓,它的破壞力相當驚人。

龍捲風的生成原 因及內部結構,目前仍不清楚,只知它經常與鋒面雲帶相伴隨,所以產生許多預報上的困難。發生在海上的稱它為水龍捲,在陸地上的為陸龍捲。世界上龍捲風出現 最多的地方是美國的中西部,有時一日出現六~七次之多,台灣在每年的春季或梅雨季期,受鋒面雲帶強烈對流雲的影響,有時也會出現龍捲風,每年有二~三次, 以中南部出現機率較高。

台灣龍捲風的記錄最早是在乾隆17年的台灣縣志中,它曾有這樣的記載:「 海船中見有黑氣一條湧出海面,漸及半天名約鼠尾風,乃龍起也。」先民們可能覺得這條「黑氣」不夠大,所以不給它叫做「龍尾風」而叫「鼠尾風 」,一直沿用到現在。不過現在民眾卻把龍捲風稱「轉螺風(台語發音 )」為何如此稱呼,無資料可查。以字面解釋表示被它吹到會像螺絲一樣往上轉,會把人或物拋到九霄雲外,與颱風的強風把人或物吹倒其破壞性完全不同。颱風的 外形是廣泛的低氣壓雲帶,颱風眼的空氣是下沈的,是一個無風無雨的地帶。但龍捲風就不一樣了,我們所看到它的外形像漏斗一樣,從雲頂向下伸展,靠近地面或 海面的一邊呈細管狀,好似一條龍尾巴在擺動,是否因此而取其名,無可考證。龍捲風雲系中心的氣壓極低,且呈真空狀態,四周氣壓較高所以可以把巨大的房屋、 樹木、車輛…等物品吸到半空中,其旋轉時的風力又強,所以可以把它經過之處搞得昏天黑地、狂風暴雨、飛沙走石,令人恐懼。此時人、與物都可以被它吸上天空 摔到別處,破壞力極大。以前鄉下農村人會說乘龍升天了,所幸它的範圍很小,否則人類將遭到更大的災害。

另有一種說法認 為:「龍來自龍捲風」,龍對中國人而言牠是一種聖物,已流傳好幾千年了,誰也沒有親眼見過。根據佛家的描述,龍的形狀是長條形的,龍身常呈彎曲,跟龍捲風 的漏斗細管很相似。龍常與雲雨相伴,在雲雨中藏頭露尾,與龍捲風的漏斗細管也是從雲底延伸出來的情況大致相同。龍能興風作雨,且力大無窮,無所不懼,所 以:「 白龍掛,大雨下」的諺語,就是形容龍捲風所帶來的狂風大雨。

中國人對龍的觀念是龍能致雨,那水又從何來?其實它 是從海裡或大湖泊裡吸上來的,把吸上來的水及湖中的魚蝦帶到別處去,降下往往形成「魚雨」、「蝦雨 」…等奇怪的景像。台灣的龍捲風因範圍小,多在嘉南平原出現,對農作物的破壞較大。偶而也會出現在東部海域。且大多由漁民在海上觀測到所拍攝到的海龍捲。 台灣所觀測到的一次龍捲風為民國七十八年五月二日風速曾高達每小時七十七浬,風速十四級,相當於一個中度颱風的強度。當它經過嘉義機場時,曾把在機場上停 放的直升機槳翼都折斷、棚場也吹掉了,這是氣象單位唯一一次觀測到的龍捲風。

中國人見到龍是福,常稱自己是龍的傳人。若 真的碰到龍捲風請速避之,否則會帶你乘龍升天,事情可就大條了。龍捲風有時會結伴而來,它來無影,目前對它還無法預報,但去有蹤,所到之處會蕩然無存,我 們不得不去認識它。

冰雹

冰雹是在對流雲中形成,當水氣隨氣流上升遇冷會凝結成小水滴,若隨著高度增加溫度繼續降低,達到攝氏零度以下時,水滴就凝結成冰粒,在它上升運動過程中,並會吸附其周圍小冰粒或水滴而長大,直到其重量無法為上升氣流所承載時即往下降,當其降落至較高溫度區時,其表面會融解成水,同時亦會吸附周圍之小水滴,此時若又遇強大之上升氣流再被抬升,其表面則又凝結成冰,如此反覆進行如滾雪球般其體積越來越大,直到它的重量大於空氣之浮力,即往下降落,若達地面時未融解成水仍呈固態冰粒者稱為冰雹,如融解成水就是我們平常所見的雨。


雹暴冰雹通常發生在風暴期間,如豆大的冰雹顆粒並不罕見。冰雹的降落往往會給人們帶來大小不同的災難。

儘管大多數冰雹的直徑只有幾毫米,有些冰雹的直徑可達幾厘米甚至更大。很少有冰雹得直徑會超過6厘米。旁邊的量尺告訴了我們這一顆冰雹的直徑約有6厘米,大概有一粒網球那麼大。

說到如此大顆的冰雹,其中最為眾人皆知的,就在印度北部地區和孟加拉一帶。據說在那兒,因為冰雹而導致死亡的新聞絕對比世界上任何一個地方都來得多;這裡也曾發現過目前為止所測量過的最大顆冰雹。在中國所發生的致命的冰雹雨也讓大家略有所聞。俄羅斯和大部分東歐地區較常出現大型冰雹。美國的平原州份及加拿大的鄰近州份 經常受到夾雜冰雹的暴風雨吹襲,當中包括有懷俄明州、科羅拉州、堪薩斯州和內布拉斯卡特別容易受到特別嚴重的雹暴侵襲. 這會對農作物做成嚴重的損害。非洲南部亦受到猛烈的冰雹影響。通常,小型的冰雹不一定都會隨著雷暴雨而來,特別是在冬天時分,在美國西北部地區和加拿大西部的沿海一帶,以及英國眾島嶼都可以遇到。

2010年10月18日 星期一

水災

什麼是水災
洪災也稱水災或氾濫,是由洪水引發的一種自然災害,指河流、湖泊、海洋所含的水體上漲,超過常規水位的水流現象。洪水常威脅沿河、湖濱、近海地區的安全,甚至造成淹沒災害。當一個地方被河水、海水或雨水淹蓋時,這個地方就是遇上了洪災。

洪災是因自然降水過量或排水不及時造成的人員傷亡、財物損壞、建築倒塌等現象。洪災發生時不單會淹浸沿海地區,洪水更會破壞農作物,淹死牲畜,沖毀房屋。

此外,氾濫使商業活動停頓、學校停課、古蹟文物受破壞,水電、煤氣供應中斷。洪水更會污染食水,傳播疾病。

洪水一般會給人類帶來災難,稱為洪災,如黃河、恆河下游地區泛濫成災,造成巨大的損失。另一方面,卻也有一些洪水現象會給人類帶來益處,如尼羅河定期的泛濫,給下游三角洲平原帶來大量肥沃的泥沙,有利農業生產。

「洪水」一詞一說取自一河川名,其源流大約在今日中國河南輝縣(舊名「共」)及其東鄰各縣境內,「洪水」與淇水會合後流入黃河。當地黃河轉折處的北岸,正是黃河水患開始的地方。該處起源於輝縣的為共、龔、段三姓。一種說法稱古代中國大禹所治之水,即在今日輝縣境內,大概以當時的人力物力,尚不能治理江河。因此「洪」一字即源自輝縣舊稱「共」,「洪水」也就是「共地之水」。

乾旱

乾旱常常以其延續時間長、影響範圍廣、造成饑荒等特點而成為一種嚴重的自然災害。
  (一)乾旱現象

  乾旱是一種相對的概念。乾旱主要是相對於植物,特別是農業而言。若久晴不雨,植物體內水分大量缺乏,導致植物生長發育不良,農作物大幅度減產,這就是乾旱。乾旱可分為土壤(農業)乾旱和氣象乾旱兩方面。

  土壤(農業)乾旱是土壤水分不能滿足植物需要的一種乾旱現象。久晴不雨,長期氣象乾旱,是土壤乾旱的主要原因。土壤蓄水性能差,濫伐林木而破壞生態平衡,地下水位太低,耕作措施不當,這些都會加劇土壤乾旱。

  氣象乾旱是大氣溫度高,相對溼度低,久晴不雨。此時,土壤中不一定缺乏水分。但是長期的氣象乾旱會引起土壤乾旱。

  由上述之分析可知,土壤乾旱的主要原因是降水不足;氣象乾旱的主要表現也是降水不足。因此,降水不足是乾旱問題的癥結所在,是乾旱的根本原因。以下四方面:

  1、持續寬廣的下沉氣流:它是由大氣環流所決定。在南北半球的副熱帶緯度上,存在這種下沉氣流。地球上的主要沙漠帶,即處於這種下沉氣流下面,如墨西哥、非洲的撒哈拉沙漠、澳洲沙漠。最大下沉氣流的平均緯度,在南北半球的33度附近,與上面提到的沙漠帶非常接近。

  2、局部下沉氣流:這種局部下沉氣流,一般是由山脈或其它特殊地形所誘發的。在南美洲的安第斯山以西、智利北部和秘魯沿岸一條狹長帶內,幾乎總是存在著這種下沉氣流,它形成了著名的南美洲阿拉卡馬乾旱沙漠區。

  3、缺乏大氣擾動:即使在有潮溼空氣的地區,若缺乏促發降雨的大氣擾動,也會造成乾旱天氣。大氣的氣旋性擾動是產生降水的必要條件-它造成溼空氣的不斷輻合上升。大多數降水都是由於一個或多個擾動越過該地區而造成的。氣象學中把這種大氣的氣旋性擾動稱為降水系統。從墨西哥灣來的強大潮溼氣流,越經美國德克薩斯州和俄克拉荷馬州草原時,可以好幾個星期滴雨不下,其原因也是缺乏這種降水系統,它使得這一草原成為乾旱草原。著名的地中海夏季乾旱,主要也是由於缺乏這種大氣擾動所造成的。儘管當時空氣中並不缺乏水分。冬天,則因大氣擾動帶來降水,由此而形成夏乾冬溼的地中海型氣候。

  4、缺乏潮濕空氣:空氣潮濕不一定下雨,但反過來,如果沒有潮濕空氣,則一定不會下雨。潮濕氣流的存在雖然不是降雨的充分條件,但卻是必要條件。有些內陸地區距離水源地十分遙遠,或飽含水汽的氣流長途跋涉、途經乾旱沙漠地帶,或潮濕氣流被巨大的山脈所阻擋等等,均是乾旱氣候的直接成因;例如中亞的沙漠和草原被南面的喜馬拉雅山脈和西藏高原所阻擋,而使南來的溼潤之季風氣流也被切斷,因而成為乾旱氣候區。

  乾旱可分為連續性乾旱、季節性乾旱和突發性乾旱三類。連續不斷的乾旱使地面成為沙漠,在這種地方,不存在明顯的降水季節。在半乾旱或半溼潤氣候區,具有一短促的、降雨狀況多變的溼季,其他季節即為乾季。例如在季風性的非洲蘇丹-薩赫勒地區,降雨集中在夏季太陽高度角最高的季節,成為冬乾型區域。而在中東、北非、美國加州、智利、南非、澳洲西部和南部,降雨主要來自冬季的大氣擾動,屬於夏乾冬溼的地中海型氣候。在一些溼潤地區,有時候雨量的年際變化或季節變化也會造成乾旱的發生,其突發性較強,並不限於在某一季節出現。

颱風

熱帶性低氣壓是發展於熱帶海洋上的低壓系統,在地面天氣圖上是可繪出封閉等壓線的環流,至少有一圈。其英文名稱是Tropical Depression,取首位字母簡稱TD,在地面天氣圖上只要看到內寫TD的環流就是熱帶性低氣壓,經常有好幾個同時存在。
熱帶性低氣壓是由許多向上發展強盛的對流性積雨雲所組成,是由熱帶海洋上,空氣不穩定區內發展的雲雨,形成的所謂〝熱帶擾動〞開始。熱帶海洋上氣溫高、陽光強,陽光照射在海洋上,海水蒸發旺盛,大量蒸發的水汽進入空中,使熱帶海洋上空的空氣既熱又濕,常有白色朵朵如花椰菜般的對流雲形成,並能發展成非常巨大的積雨雲而有陣雨的降落,也就是在氣象衛星雲圖上經常在熱帶海洋上看到的許多白色雲團,稱為〝熱帶擾動〞。如熱帶擾動能繼續發展,雲雨範圍擴大,氣壓值降低,風力增強,並可畫出封閉等壓線時,就已增強為熱帶性低氣壓了。
熱帶性低氣壓如能繼續發展,衛星雲圖上可看到雲區擴大,同時氣壓降低風力增強,當風力增大到每秒18公尺時,就變成一個輕度颱風。如以風級表示,一定要達8級風或以上才能算是颱風,要達每秒15公尺或以上即7級風的範圍才是颱風的暴風範圍,所以颱風內一定有強勁風力,再加上由發展龐大可降豪雨的積雨雲組成,因此,颱風範圍內除強風外又有豪雨,都會造成災害。
熱帶性低氣壓是颱風形成過程中的一個階段,但有了熱帶性低氣壓,並不一定都會增強為颱風,就像不是所有的熱帶擾動都會形成熱帶性低氣壓一樣,只有約四分之一的機率可能成為熱帶性低氣壓,也只有約十分之一的機率可能變為輕度颱風。熱帶性低氣壓的風力通常在每秒15公尺左右,並不很強勁,但對流雲可發展到相當強大,而降下大量雨水,故災害以水災為主,並可造成極嚴重水災。此外,要使熱帶擾動能增強為颱風還要其他條件,首先是這片海域為弱的低壓區,周圍的氣流又有向內匯流的作用,才能使雲層容易發展及增強低壓漩渦。
另外,高空也要有適合空氣向外流的輻散區,使上升至高空的空氣順利向四周散開,並加強上升氣流的流動及強度,在垂直方面的風速,高低空間不能相差太大,尤其高空風速不可太強,否則增暖的空氣和伸展至高空的雲層會被強風吹走,不能形成溫暖的空氣層及大量的雲層,颱風亦難形成。還有,積雨雲所在的位置,不能太近赤道,一般要在南、北緯5度以上,才有夠大的科氏力〈科氏力大小隨緯度增高而增強〉使氣流形成低氣壓環流。所以颱風要誕生也不容易,必須許多條件配合。

颱風是一個氣壓很低的低氣壓,氣流以逆時鐘方向向中心旋入〈南半球為順時鐘方向〉,風力從外向內逐漸增強,到中心附近達最強,但中心卻是雲量稀少、風力微弱,就像浴盆放水一樣,水流以漩渦流向中心後從洞口流出,水流愈近中心流速愈快,在中心呈中空現象,颱風亦是如此,中心的中空地區稱為颱風眼object>

2010年10月17日 星期日

土石流

  1. 自然災害-土石流



    1. 一般的自然災害中,其發生包含了地質因素者,通稱為「土砂災害」,包括:地表土壤沖蝕、崩塌、地滑、土石流、河川淘刷與堆積等 。其發生之密度與規模,除了與降雨強度及雨量直接相關外,陡峭之坡地及地質脆弱地區尤易發生。另外,人為之開發利用,諸如:伐木、墾植、開路、採礦,及其他有關開發行為,加上不良的水土保持設施,則極易誘發坡地的土砂災害。臺灣的坡地,尤其以中高海拔地區,雨量充沛、地形陡峭且地質脆弱,因此崩塌、地滑等災害頻仍。其若為地表之均夷作用,應屬自然現象;然其每每因人為之不當開發或水土保持設施不良,誘使災害之發生,災情加劇。
    2. 土石流災害之發生,乃因泥、砂、礫及巨石等地質材料與水之混合物受重力作用後產生流動所造成之災害。其發生包括了三個要件:(1)充足的水量;(2)足夠的土方;(3)有效的河床坡度。充足的水量通常源自降雨強度與累積雨量,而有效的河床坡度則因地而異;臺灣地區之土石流,以河床坡度10度、集水面積10公頃以上地區較易於發生。而集水面積即意謂著水量的大小與流速的快慢;其中,足夠的土方所指的乃是河流上游河谷中堆積物的量,而河流上游之堆積物來源除了地表土壤沖蝕所殘留於河谷中者外,其最主要之來源乃為河流上游邊坡土石因崩塌或地滑而堆積於河谷中者。崩塌或地滑乃指河谷邊坡之岩層因重力加上氣候因素(如:暴雨),而崩落或滑落之現象。
    3. 土石流之發生,除了降雨的因素外,並與地質環境有相當的關係。以臺灣處於非常不安定的地質環境中,山高水急,加上各項地質活動頻仍,使得自然的地質災害,如:崩塌、落石等習以常見。因此,土石流災害發生所需之土方不缺,此亦為臺灣土石流災害頻繁的原因之一。

    一、土石流的一般特性

    土石流,或稱為泥石流,是指大量的鬆散土体與水之混合体,在重力作用下,沿自然坡面或溝渠由高處往低處流動的自然現象。土石流大多發生在山區,土石流運動特性介於流體與固體之間。土石流中的土体多種多樣,其顆粒大小的分佈範圍有的較窄、粒徑較為均勻;而有的粒徑分佈很寬,從黏土至卵石甚至巨石。土石流体絕大部份為水、泥漿、礫石甚至巨石,不含或含極少的空氣。 土石流中土体的體積濃度介於挾砂水流和滑動土體之間。由上游水流沖刷土體所形成之土石流,在完全發展下,土石流的流量大約是上游水流流量的5~10倍。土石流按照物質組成可分為:(a) 泥流型土石流、(b) 礫石型土石流、及(c)一般型土石流。泥流型土石流(又稱泥流)是指土石流中土体物質主要由黏土、粉土和砂所組成,很少礫石及卵石顆粒,其中粒徑0.1 mm以下%之泥砂含量佔50%以上,如照片一所示。礫石型土石流 (又稱為水石流)是指土石流中土体物質主要由大量的砂、礫石和卵石所組成,很少黏土及粉土顆粒,其中粒徑0.1 mm以下之泥砂含量佔10%以下,如照片二所示。一般型土石流是指土石流中土体物質的顆粒大小分佈很廣,由黏土、粉土、砂、礫石、卵石甚至巨石等各種粒徑的顆粒所組成,其中粒徑0.1 mm以下之泥砂含量在10%50%之間,如照片三所示(詹,2000)

    照片一 雲南省蔣家溝泥流型土石流之流動(詹錢登攝1999.8.7)
    照片二 南投縣豐丘礫石型土石流堆積物(詹錢登攝1996.8.21)
    照片三 南投縣神木村一般性土石流堆積物(詹錢登攝1996.8.21)
    土石流具有發生突然、流動快速、衝擊力強及破壞性大等特性。豐富的鬆散土石、陡峻的坡度及充足的水份是發生土石流的基本要件。土石流爆發突然,很難預知其發生之準確時間。土石流的發生時間應與該區域內崩積物厚度、地質成份、水文特性及地形特性等因子有關。土石流歷時較短,一次土石流過程一般從幾分鐘至幾小時。土石流沿陡坡運動其流速每秒可達幾公尺甚至幾十公尺,土石流表面流速明顯高於其平均流速,顯示土石流有表面流速快而底面流速慢之特性。土石流體組成粒徑非常不均勻,它的流動不穩定,有陣流現象,當前端受阻而停止時其後續部份會因慣性而壅高,增加壓力迫使前端再次流動。土石流前端呈波浪狀並有巨石集中現象,而其後續部份礫石之大小及濃度均較小。土石流之橫斷面形狀,在前端部份其中央呈隆起之形狀,而其後續部份中央呈凹陷之形狀。土石流的流動有明顯的直進性,遇到障礙物或通過彎道不易繞流或變向,而產生猛烈的沖擊作用或爬高現象。一場土石流過程包含有發生區、流動區及堆積區,土石流發生區之坡度大約在15° 30° 之間,流動區之坡度大約在6° 15° 之間,堆積區之坡度大約在3° 6° 之間,如圖1所示。土石流常於溪谷出口處(坡度緩、寬度大之地點)形成扇狀堆積地。土石流對其活動區(包括發生區、流動區、堆積區)內的各種設施、人民生命財產及生態環境造成直接破壞和傷害。同時,大量土砂進入或堵塞河流,還會給河流上、下游地區帶來巨大危害及難以估計的損失。由於土石流規模、性質、地形條件和受害對象的不同,土石流危害也所不同。常見的土石流危害方式有:淤埋、沖刷、撞擊、磨蝕、堵塞、漫流改道、彎道超高、擠壓主河道等(周,1991;詹,1998)
    圖一 土石流過程包含發生區、流動區及堆積區(詹,1998)

    二、台灣地區土石流問題

    台灣地區由於地形陡峭、地質破碎、豪雨集中、地狹人稠,平地開發趨於飽和,隨著社會經濟快速發展,以前未使用之山坡地,現在都以陸續開發使用。山坡地大量開發,破壞了原有之水土保持,因此土石流之災害不斷發生。例如民國796月花蓮縣銅門村受到歐菲莉颱風的侵襲,發生嚴重的土石流,造成重大生命財產的損失。民國837月提姆颱風挾帶暴雨於花蓮縣豐濱鄉登陸,造成泥性土石流,泥漿掩埋了新社村東興部落二十餘戶房舍,並沖斷花東海岸公路。強烈颱風賀伯於民國85731日至81日挾著強風豪雨侵襲台灣,造成南投縣陳有蘭溪及阿里山山區發生嚴重之土石流災害,災情慘重,死亡人數超過四十人,財物損失不計其數(游,1996)。因此政府將土石流災害防治工作列為天然災害防治工作重要課題之一。民國85年賀伯颱風之前,除少數專家、學者及少數記者之外,大多數國人對土石流是陌生的。賀伯颱風侵襲台灣之後,由於賀伯颱風所觸發之土石流規模龐大、災害嚴重,記者深入南投縣神木村災區拍攝到流動中的土石流,經由電視煤體及新聞煤體的全面報導,自此全國人民對土石流及其災害有非常深刻的認識。
    民國88921日集集大地震後,大量鬆散的土方堆積在山坡上或山谷間,更是大大提高發生土石流的可能性。如前面所述,土石流按照物質組成可分為泥流型土石流、礫石型土石流及一般型土石流。在台灣地區,此三類之土石流,均曾經發生過,例如,花蓮縣銅門村及南投縣豐丘兩地曾發生礫石型土石流,台東縣豐濱鄉新社村及南投縣同富村曾發生泥流型土石流,而南投縣郡坑橋及神木村曾發生一般性土石流。我們收集國內近年來34處土石流,分析其發生原因及類別,如表一所示,結果顯示泥流型土石流佔50%,礫石型土石流20.6%,而一般性土石流佔29.4%,如表二所示。如何避免或減少土石流災害不但是政府當前重要施政項目之一,也是學術界研究與教學的重要課題。在土石流災害的防治工作上,需先瞭解土石流的發生條件、組成成分、運動特徵及其可能的危害範圍,然後從全面的角度採取確實可行的防治方法,並配合政府的財力及人力、按輕重緩急次序安排實施。形成土石流之基本要件為豐富的鬆散土石、充份的水份及足夠大之坡度。本文僅就土石流的發生條件及其與降雨特性的關係加以說明,並陳述如何利用觀測降雨資料判別土石流發生之可能性。



  • 2010年10月10日 星期日

    地震

    國道6鷹架倒塌意外 至少3死

    民視 更新日期:2010/09/30 22:01
    國道6號正在施工中的北山交流道,下午在進行引道灌漿工程時,突然發生鷹架崩塌的意外,15層樓高的鷹架突然繃塌,9名工人因為走避不及而受困,目前已經救出5人,其中3人不幸死亡,整個搶救行動還在進行中。

    整個崩塌的現場像歷經地震的蹂躪一般,鋼架和鐵條全都被擠壓在一起,像是瞬間倒塌的骨牌,場面一片凌亂,救難人員在第一時間先用電鑽和焊燒的方式,把橫在上面的鋼樑鋸開,再用徒手挖掘,尋找受困的工人,大家和時間賽跑,希望趕快救人,只是所找到的5個人,有3人早就氣絕身亡。

    這起意外發生在下午1點29分,當時正在進行引道橋樑的混凝土灌漿工程,可能是基樁不穩,長達1百公尺的橋面,從15層樓高直接崩塌。

    由於意外來的太突然,在場的7名外勞和2名台灣工人全都陷在倒塌的鋼架之中,在現場的監工人員則是手足無措,聞訊趕來的家屬更是焦急萬分,同時因為不確定受困工人的位置,大型的怪手根本不敢動作,而國軍十軍團也派出25名工兵,利用圓鍬徒手展開搜救,希望能搶在黃金時間之內,將受困的工人從鬼門關搶救回來。

    而這起工程意外,勢必也將影響北山交流道在明年一月份完工通車的計劃。

    2010年10月5日 星期二

    可怕的自然災害


    一般而言,自然災害指的是地震、山崩、海嘯、海水倒灌、颱風、乾旱、洪水等自然界變化對人類社會的衝擊。它們造成人類生活的不便、財產的損失、生命的喪失、自然資源的流失。這些現象的發生大多十分突然( 除了乾旱 ),持續時間也大多十分短暫。它們的威力及影響是人可以立即察覺的。此一觀點是由人的觀點以及人生活的時間尺度出發。事實上,在地球的整個生命史中,上述的變化只是地球系統演化過程中種種變遷的一小部份,就如同快速的天氣變化之於緩慢的氣候變化( 以人的時間尺度而言 )。
    地球的大氣、海洋、地質不斷的在變動,不斷的改變地球生物生存的環境,也因此不斷地影響生物的演化。在地球三十多億年的生命史中發生過五次物種的大滅絕,Gribbin夫婦在「生而為人」一書中指出氣候變遷可能是物種大滅絕的原因。這些氣候變遷則是由大陸漂移、隕石撞擊、火山爆發、日地關係等已知及未知的因素造成的。譬如,板塊運動形成東非裂谷,人類的祖先為了適應新出現的草原,演變成直立猿人。他們認為氣候變遷使得人類的祖先在短短三百萬年演變成今日的人類。不幸的,這些氣候變遷對某些物種而言,則是致命的打擊。又如,越來越多的證據顯示,六千多萬年前,由於隕石撞擊地球,大大改變了地球的氣候,包括恐龍在內的75% 物種因而滅絕。其中一個理論認為,直徑可能只有10公里的隕石進入大氣時,產生大量的熱及一氧化氮,後者不但破壞平流層的臭氧,更溶於水形成酸雨。隕石撞擊地表,造成森林大火,產生許多微粒飄浮在大氣中,造成全球冷卻。初期的熱浪、臭氧含量減少、酸雨及後來的全球冷卻,都不利生物的生存。另一個理論甚至指出由於海溫急速升高,可能產生許多超級颱風。
    其他因素造成的氣候變遷也影響生物的生存。譬如,印度板塊撞擊歐亞板塊推擠出今日南亞地區高聳的地形,阻隔了來自南方海洋的水汽,形成了今日的戈壁沙漠。近二百萬年來,冰期與間冰期不斷的交替出現,不斷改變生物的生存環境,對當時的生物而言,也是一種自然災害。新仙女木、小冰河期對人類而言,何嘗不是自然災害。在小冰河期前移居格陵蘭的維京人,因為無法適應日漸寒冷的氣候,終至整個族群滅亡,就是個明顯的例子。1960、70年代非洲的嚴重乾旱則是另一個現代的例子。這些自然災害發生的速率,以人的時間尺度而言,極其緩慢,但是以地質年代而言,只不過是瞬間的變動。這些古氣候的例子告訴我們,自然災害自古以來,一直以各種不同的速率不斷的發生。因此,我們推論現在及未來可能發生的自然災害,仍須考慮整個氣候變遷的背景。
    天然災害


    (一)氣象災害:
    台灣位於副熱帶季風區,地形陡峻,河川短促,每年常有異常梅雨(五、六月間)或
    強風豪雨(七~九月間),造成嚴重的災害。依據中央氣象局統計,1897至1990之間,台灣曾受到三
    百四十次的颱風侵襲,平均每年達3.6次之多。在1981至1989的九年期間,颱風及豪雨的災害達廿四
    次之多。除了風災、水災之外,亦有乾旱、寒流、冰雹及龍捲風等氣象災害。因此使農業、漁業、水
    利工程、房屋、交通設施、電力、電信以及經濟活動等遭受到嚴重的損害,並造成許多人命傷亡。根
    據統計,在1961~1991年期間所造成的損失,平均每年達142億元(1991年幣值),約為國民生產毛額
    的0.68%。


    (二)地震災害:
    台灣位於歐亞大陸板塊與太平洋的菲律賓海板塊交界之處,屬世界上有感地震最頻發
    的地區之一。1900年以前有紀錄可考之致災地震有五十多次,自1900年以來,所發生之成災地震達
    八十三次之多,幾近於每年有一次,在歷年統計中因震災而死亡之人數超過五千人。最慘重的一次為
    1935年發生於苗栗關刀山附近之烈震,不但引起山崩地裂、房屋例塌,而且造成台中、新竹地區三千
    餘人死亡、一萬兩千多人受傷之災情,其損失令人戰慄。最近較大規模之地震為1964年發生在台南楠西
    附近之白河烈震,其災害雖不若1935年烈震慘重,但亦造成百餘人喪生,六百五十人受傷、全倒與半倒
    的房屋達三萬五千餘棟之多。白河烈震距今已三十餘年,未再出現類似的大規模地震,但由於地震的發
    生具有週期性,因此台灣最近未來將再度發生大規模地震之可能性相當高,八十八年的九二一大地震,
    死亡二千人以上,如果未將防災意識普及全民,往後在有類似的大災害,傷亡只會有增無減。


    (三)崩塌災害:
    臺灣因地殼運動關係,地表破碎、地層上昇,而形成陡峻的地形。地質構造複雜為崩塌
    的基本條件,而崩塌的誘發原因則為每年颱風豪雨的侵襲及地震,再加上山坡地大量開發更加速崩塌之
    災害。1968~1986年的十九年期間,臺灣北部因崩塌而喪生者134人,其所佔人口的比率超過美國甚多,
    過去二十年重大崩塌災害,以臺北、基隆巿最多。崩塌類型以地滑型居多,土石流型其次。土石流型災
    害在花、東兩縣為害甚多,據調查危險溪流河床坡度15%以上、集水區面積5公頃以上、有大量淤積之河
    川,在花蓮縣有148條,臺東縣有147條。


    (四)地盤下陷:
    過去的數十年間,臺灣若干沿海地區,由於地下水的過度抽汲,已經造成了嚴重的地盤
    下陷。在這些地盤下陷地區,高潮期間已經常有海水倒灌發生,導致嚴重的災害。依據調查,臺灣地盤
    下陷的面積已達1,097平方公里,約佔總面積的3%,為平地面積的9%,其嚴重性值得注意,並應予有效
    控制。


    (五)都巿關聯災害:
    台灣面積約僅三萬六千平方公里,多為山地,能提供適宜居住之地區,佔全部面積
    的四分之一左右,而目前人口分佈集中在西部狹長的平原與丘陵地區,形成多處人口聚居的城巿。都巿
    人口集中,加上經濟的高度成長與建築技術的提昇,建築物不斷地向上及往下發展。為了滿足大量人口
    移動的需要,快速道路及捷運系統亦因應而生,在人口密集的都巿成為多層的空間結構。再者,巿區開
    始往外發展,都巿周邊原先不適宜居住或使用的山坡地、低窪的行水區也陸續被開發利用,形成建築物
    密集的社區,其結果是災害的威脅不斷昇高。總之,人口集中的都巿化現象,安全管理也不易落實,大
    眾使用都巿空間頻率提高,使得其潛在的危險因子也大幅增加。


    (六)建設關聯災害:
    為了提昇生活品質以及達到區域均衡發展,並帶動整體經濟持續成長,政府不斷投
    入大量經費,進行大型的公共建設,如高速公路、高速鐵路、核能電廠、工業園區、大型濱海工業區、
    防洪計畫、污水排水系統等大規模工程的興建。這些重大建設改變整體國土利用的形態,造成土地重大
    的負荷。在地質、水文等條件不佳的地區,山崩落石、洪水無法疏通等災害不時發生,不但造成工程維
    護工作上繁重的壓力,也容易造成人員傷亡