模仿光合作用機制的仿生創意與減碳契機 (Microalgae to Capture co2)
佛光大學未來與樂活產業學系專任助理教授 周鴻騰
挑戰與危機：將地球的大氣層類比想像為一個碳浴缸 (Carbon bathtub)，溫室氣體（以二氧化碳量最多）好比是從水龍頭流出來的水（碳源），而森林、濕地、海洋、土壤、大氣層等多種管道則是二氧化碳的去處，就好比是小小的出水口（碳匯）。現在的情況是二氧化碳排入大氣的速度比移除的速度快，而碳浴缸將會愈來愈滿，快超過地球能夠承受的能力 (Carrying capacity)。
【極端氣候現象系列報導】導言
自由撰稿者 林如雲編譯 / 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和 責任編輯
近年來全球夏天的氣溫都屢創新高，打破高溫紀錄的新聞標題一再出現，2014年如此，2015年也是一樣，科學家們甚至預測2016年夏天會比2015年更熱。
很多人也許覺得天氣熱，只要把冷氣打開就不會受到高溫的影響了。但真的解決問題了嗎？除了高溫熱浪外，近年來也有許多其他極端氣候的報導，例如2016年1月份美國東部的暴風雪，以及近期「荒涼乾旱氣候」的產生，極端氣候還包括洪澇的肆虐，並且這些極端氣候發生的頻率愈來愈頻繁，對人類的生命及生活已經造成越來越多，甚至越來越大的影響了。
這些極端氣候現象對我們的影響到底有多嚴重？又是什麼原因造成這些極端氣候現象的發生呢？
颱風未到雨先行
中國文化大學大氣科學系 蘇世顥/國立臺灣大學數學研究中心 楊憶婷/國立臺灣大學大氣科學系 郭鴻基
對臺灣而言，颱風是夏季最具破壞力的天氣現象，常導致洪水、土石流等複合性自然災害的發生，是臺灣氣象災害防救上最需要面對的挑戰。颱風的雨量預報，包含降雨的強度、總降雨量、降雨發生的時間及地點，都是目前大氣科學家所面臨最大的挑戰之一。
我們觀察到在颱風影響臺灣的這段時間內，有時颱風中心尚未登陸，但暴雨已經報到；而且在颱風還沒登陸臺灣期間所下的雨量，要比登陸臺灣後累積的降雨量更大。這類的颱風的路徑如圖一所示，在颱風中心接近臺灣的階段會出現打轉的現象，同時導致在颱風在中心登陸前，對臺灣影響的時間變長。而颱風的降雨量也與颱風的影響時間有關，颱風影響的時間越長，降雨量增加（圖二）。
面對氣候變遷我們該怎麼辦？
經濟部水利署鄭欽韓副工程司
氣候變遷進行式
氣候變遷一般是指區域性或全球性的氣候在一段時間（可能為數十年至數百萬年）內的變化。氣候變遷跨國小組(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在已發佈的歷次評估報告中，列舉了多項科學證據，舉證氣候變遷是已經發生不可改變的事實。其中最具代表性的就是在近150年(由1860年代到2000年代)全球平均溫度有上升的趨勢，而且攀升的速度越來越快；而全球平均海平面，因冰河面積的融解也觀察到有上升的趨向。
減緩與調適
「減緩」與「調適」是現階段世界各國為順應氣候變遷所採取的積極作為。「減緩」是指減少溫室氣體的排放量，使氣候變遷的變化趨勢逐漸於和緩，朝向將全球平均上升溫度控制在2℃以內的期望目標。「調適」是針對未來氣候可能產生的衝擊與改變，以縝密規劃、完整裝備與執行調適措施的堅決態度與行動，適應充滿挑戰的新環境。
在氣候變遷的影響尚未減輕之前，我們必需「減緩」、「調適」並用，才能適應未來氣候變遷下的生活。
節約能源
目前全球平均上升的溫度，距離維持在2℃的期望目標，只僅存1.2℃的溫度，因這上升的0.8℃主要是來自溫室氣體的排放量，而絕大部分的來源是能源的使用，包括媒、石油和天然氣等，所以節約能源、提高能源使用的效率及尋找並利用可行的替代能源，是未來需要努力的方向。
未來氣候推估的不確定性
國立臺灣大學大氣科學研究所博士生王啟芸
氣候變遷是目前各國非常關心的議題，根據政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)在2007年所出版的第四次「氣候變遷評估報告（AR4）」，未來全球經濟與人口快速發展的情境下，地表溫度將上升1.4至6.4度，這個數字是怎樣被計算出來的？可信度又有多少呢？
對於未來氣候變遷的推估，目前多以全球氣候耦合模式的模擬結果當作依據，所謂全球氣候耦合模式，是將影響大氣、海洋、陸地、冰等變化的過程，用基本的物理、動力、熱力和化學定律組成的數學方程式加以解析。目前各國已有許多氣候模式，包括像美國大氣研究中心發展的Community Earth System Model (CESM)，德國Max-Plank研究所的The MPI-M Earth System Model (MPI-ESM)等，可以模擬各組成包括大氣、陸地、海洋、陸冰和海冰隨時間的變化，從而推估未來氣候狀況。每個氣候模式都會有誤差，因此用氣候模式來推估未來氣候之前，必需要先能將過去及現在的氣候狀況合理的模擬出來，通過科學家們的種種測試之後，才能說服科學家們將其應用在未來氣候的模擬。除此之外，氣候模式一個網格大約數十到數百公里不等，但地球上發生的各物理過程（例如一朵積雲的發展）也許只有數公里，在氣候模式裡為了將這些較小尺度的現象表現出來，必須使用各種參數法加以簡化，甚至直接將小尺度現象忽略，這些也都是氣候模式的不確定性。而各家氣候模式架構不同，百家爭鳴的情況下，不可能只看單一模式的結果，所以IPCC報告撰寫以及各國制定環境政策時，通常採用多模式模擬和系集模擬(ensemble simulation)的方式。
氣候科學家該攜手行動了
知識通訊評論第120期
（本文是英國倫敦大學學院地球科學系的氣候科學教授雷普利（Chris Rapley）在2012年8月30日《自然》專文）。
反對氣候變遷的聲音，因為訴求簡明，策略有效，在全球聲勢看漲。氣候科學界迷於研究數據，說理繁複，態度本位，也不面對過去以來的行業信譽危機，現在應是攜手合作面對問題的時候了。
最近，我與英國右翼政客討論了氣候變化問題。我們都聲稱站在理性和公正的制高點。但是，我們的想法並沒有交集。他的論點對此問題不屑一顧：認定是並未發生的誇大過程；溫度變化不顯著；人類會能適應。他將減緩氣候變化視為經濟發展的威脅，並認為解除管制的市場，能夠解決任何問題。他的臨別贈言像是被勝利沖昏頭，「在關鍵的政治當權者中，你已經輸了這個議題！」
在美國、加拿大和澳洲，氣候科學成為右翼政治攻擊的焦點，已有一段時間。然而，這在英國是一個新的發展。僅在四年前，英國氣候變化法案獲所有黨派支持通過而成為法律。且在2010年，保守黨首相卡麥倫（David Cameron）說，他希望聯合政府是「有史以來最綠色的政府」。然而，最近同樣的一個政府決定，將降低綠色能源的補貼，在先前的承諾上開了倒車。
2004年，極端天氣在孟加拉造成三千萬人流離失所的大洪水。
根據預測，隨著全球持續暖化，類似2004年在孟加拉造成三千萬人流離失所的洪水的極端天氣，會變得更加頻繁。
在國際層級上，美國國內的黨派僵局，嚴重損害了削減全球溫室氣體排放的進展。美國氣候變化特使史騰（Todd Stern），目前已建議，可能不得不放棄已廣被採納，對全球暖化的攝氏兩度限制。
由此可見，輕視的聲音勝過了科學的訊息。他們成功的一個重要因素是有效的溝通策略，那是氣候科學界還沒能學習或利用的。如果決策是基於證據，而且想要釐清進一步扭曲真相的風險，主動糾正平衡就至關重要。如同政治科學家薩爾維茲（Daniel Sarewitz）、小皮爾克（Roger Pielke Jr）和其他人所指出的，從政策的角度來看，「我們知道夠多了！」
現實檢查
第一步是了解相反證據既已如此廣泛和令人信服，輕視氣候變化的聲音為何還能立足。社會科學家和心理學家對此已經發表了很多論述，但是這並不意謂，它已被氣候科學界閱讀、理解或吸收。身為倫敦的科學博物館、英國南極調查計畫和國際地圈─生物圈計畫前主任，我的經驗是，這些說法並未被了解，尤其是在資深科學家間。
迎向臨界點
知識通訊評論第39期
在《第二十二條軍規》 (Catch 22) 之後，很少有一本書像《臨界點》 (The Tipping Point) 這樣，在語言裡烙下如此鮮明的印記。作者葛拉德威爾 (Malcolm Gladwell) 沒有宣稱「臨界點」這個名詞是他發明的，但他這本發人深省的書將此概念帶入一般用語。自此以降，大風起於青萍之末的觀點廣為大眾所用。如今它更頻繁地被應用在關於世界氣候的辯論中。
某方面來說，這是新瓶裝舊酒。幾乎只要人們擔心人為的氣候變遷，就會出現警告說，縱然溫室氣體的積累可能緩慢微漸，它們對整體系統的影響來說卻不必然如此。將溫室氣體轉成氣候變遷的物理、化學及生物反應，既複雜又微妙，而我們能對應對的能力，也是驚人地不成比例。系統中有著一些界限，一旦超越它們，過去的反應就不再足以預測未來；另外還有一些正向回饋機制，改變會透過它們自我增強。所有這些可能性如今都在「臨界點」這塊大匾之下受到討論。
關心這些事情當然很合理，但是將人類對氣候危機的反應過度聚焦於臨界點上，伴隨著三大危險。首先是科學的不確定性；其次是這樣的強調會扭曲我們的反應；第三則是宿命論的危險。
地球氣候已到臨界點?
知識通訊評論第39期
地球氣候變遷是否到了無可逆轉的臨界點，是近年的熱門話題。科學家對北極的海冰，覆蓋格陵蘭的片冰以及北歐海域溫鹽環流的探究，同意確有一些改變的具體跡象。這是否代表地球整體氣候有趨近臨界點的危機，或只是系統變遷過程，已引起許多的討論。
《時代》雜誌在其2011年四月三日的封面，刊登一隻孤獨無依的北極熊被溶冰造成的水坑包圍。「近懼遠憂」，緊接在這標題下面的是這樣的警語：「處在臨界點的地球」。
超越某個隱藏極限就會使人類造成的氣候變遷急遽地惡化，這個觀點已經縈繞數十年之久，通常以諸如「非線性」、「正回饋」、「滯後效應」等等技術名詞表達出來。如今它以一個新的名詞再受到矚目：二○○四年，一共有四十五篇報紙文章在談論氣候變遷時，提及「臨界點」(tipping point)；今年頭五個月，已有二百三十四篇這樣的文章。一家英國報紙最近在它的頭版刊登「暖化已達臨界點」的警語；另一家報紙則登出「氣候已近不歸路」，這個概念像傳染病一樣的擴散。
氣候變遷逐漸失控的概念相當抓住人心，在學術論文跟政治辯論裡也跟報紙頭條一樣引人注目。但是氣候真的是處在即將轉入一個天翻地覆狀態的臨界點上？果真如此，那又是什麼意思？