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中研院首創山區氣候速度推估模式 研究登國際期刊

2024/3/28 11:35(3/28 20:41 更新)
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中央研究院28日舉行記者會,宣布最新研究成果,中研院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰(右)領銜的國際研究團隊創新結合熱力學原理與氣候資料庫,研擬出計算山區氣候速度的方式,研究成果27日發表於國際頂尖期刊「自然」(Nature)。中央社記者吳欣紜攝 113年3月28日
中央研究院28日舉行記者會,宣布最新研究成果,中研院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰(右)領銜的國際研究團隊創新結合熱力學原理與氣候資料庫,研擬出計算山區氣候速度的方式,研究成果27日發表於國際頂尖期刊「自然」(Nature)。中央社記者吳欣紜攝 113年3月28日
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(中央社記者吳欣紜台北28日電)山區因缺乏長期運作的氣象觀測站,讓山區氣候變化難以量化,中央研究院研究團隊運用熱力學原理首創山區氣候速度推估模式,發現全球17個山區氣候暖化嚴重,研究登上國際期刊。

中研院今天召開記者會宣布最新研究成果,中研院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰領銜的國際研究團隊創新結合熱力學原理與氣候資料庫,研擬出計算山區氣候速度的方式,研究成果已在27日發表於國際頂尖期刊「自然」(Nature)。

沈聖峰在記者會中指出,全球山區氣候因直接觀測的氣象站較少,且專門研究大氣者,山區氣候通常非主流研究,加上山區氣候複雜,導致較少人關注。

沈聖峰說,成功大學生命科學系副教授陳一菁過去曾探討分析顯示,山區生物無法追上氣候變遷的速度,當時覺得不合理,後來認為可能原因是山區的氣候變化速率沒有被正確估算,因此開啟了此項研究。

沈聖峰表示,研究團隊運用熱力學第二定律,輔以衛星資料、生物資料驗證,探討全球山區等溫線移動速度與生物反應之間的複雜關係,也發現全球各山區的海拔每上升1000公尺,溫度遞減率為3度到9度不等,變異極大。

沈聖峰說,「海拔每上升1000公尺,溫度下降6.5度」的常理僅是1個大概的數值,無法真正用來解釋不同山區的氣候變遷對生物分布範圍移動影響,利用熱力學的公式,計算出相對正確的山區氣候變化速度,初步能破解長久以來懸而未決的山區氣候大哉問。

在全球暖化的影響下,擁有豐富生物多樣性的山區正面臨巨大的環境挑戰,沈聖峰研究團隊針對全球8616個山脈,分析過去40年來的平均地表暖化速率,並以前所未有的精度描繪了等溫線的垂直移動。

研究首度發現,從美國阿拉斯加育空的乾旱地帶、地中海盆地、俄羅斯科達爾山脈、日本山區到印尼北蘇門答臘的高原,全球共有17區域的山脈,等溫線正以每年逾11.67公尺的速度上升,速度遠超過先前估計,意味著暖化程度加劇,對這些高海拔生態避難所的獨特物種構成嚴重威脅。

此外,研究也發現,在乾燥地區,由於空氣含水量較少,地表的暖化速度較快,是造成山區氣候速率較高的主因,而在濕潤地區,濕氣的作用雖然讓地表的暖化情況較緩和,但有部分的山,由於濕潤造成的溫度遞減率較低,代表要到達相同溫度的距離較遠,因此氣候速度變得較快,這是以前比較被忽略的機制。

中研院表示,這項開創性的研究不僅是對氣候動態的學術探討,也是一個明確的行動號召,呼籲國際社會針對受到氣候變化威脅最嚴重的地區制定保護措施。

這篇論文由沈聖峰指導,團隊成員來自生物、大氣及機器學習領域,包括中研院生物多樣性研究中心AI工程師麥舘碩、詹偉平(前中研院研究助理)、陳一菁、台灣大學大氣科學系教授郭鴻基以及法國國家科學研究中心(CNRS)研究員強納森.雷諾(Jonathan Lenoir)。(編輯:管中維)1130328

中研院研究發現,全球17個山區的等溫線,正以每年逾11.67公尺的速度上升。(圖取自中研院網頁sinica.edu.tw)
中研院研究發現,全球17個山區的等溫線,正以每年逾11.67公尺的速度上升。(圖取自中研院網頁sinica.edu.tw)
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