煤矿坑里的金丝雀效应 光电正使全球暖化在加速
▲ 全球暖化现象严峻，各地高温屡屡破历史纪录。（图／记者吴奕靖翻摄）
● 许耀升／驰品设计执行长
根据欧洲联盟气候监测机构「哥白尼气候变化服务」提供的最新初步资料，2024年7月22日全球平均表面气温达摄氏17.15度（华氏62.9度），超越了7月21日所刚创下的纪录，成为有气温纪录以来史上最热的一天。同时也是自去年6月以来，单月全球平均气温已连续13个月创下有纪录以来的同月最高温纪录。
全球气候不确定性渐增 极端气候成常态
哥白尼气候变化服务中心主任布诺坦普（Carlo Buontempo）在24日宣布22日创下地表最热纪录时表示：「这可能会是有史以来最短命的高温纪录。」根据他的机构计算，22日的纪录将很快会再被打破。高温通常是出现在圣婴年，但如今地球甚至都要进入反圣婴现象，气温却还是继续飙高，布诺坦普说，人类现在正处于一个比以前热得多的世界。联合国秘书长古特瑞斯（Antonio Guterres）则警告，人类正在苦尝「极端高温大流行」，呼吁采取行动，减缓因气候变迁加剧的热浪冲击。
▲ 联合国秘书长古特瑞斯警告，人类正在苦尝「极端高温大流行」，呼吁采取行动，因应气候变迁。（图／路透）
这不是一个好消息！因为过去一周，在美国、欧洲和俄罗斯，都有大片地带遭遇到了热浪席卷。中国今夏暴雨洪患不断，近三个月内就已发生20多起致命的洪灾，印度经历了持续的热浪，导致至少有100人死亡，连衣索比亚的肯卓沙贾戈兹迪地区，也因强降雨引发了两次土石流，截至23日，至少已造成157人死亡。美国俄勒冈州和爱达荷州遭大雷雨侵袭，发生强风和数百次闪电，引发山火，其中一处火场是今年美国规模最大山火。而台湾则是近期连日各地一直高温不断，因为气候暖化及热岛效应影响，使岛内的每一片土地温度都不断地创下历史新高，多个县市也都陆续开始出现了摄氏36度以上的高温，台风侵台的次数虽然减少，但是强度增强，八年来第一个登陆台湾的台风就是个强烈台风。
极端的高温和极端的强降雨等各事件渐趋增加，这其实与全球持续暖化的气候不确定性有关。什么是气候不确定性？除了该地区的气温增加外，大家目前最有感的应该是这几个月以来降雨型态的改变与区域水患的机率增加了！因为一般海风吹向陆地时，热空气遇到山区会向高空上升，降雨容易聚集在集水区，但是热岛效应作用会影响到这整个循环系统热力及动力过程，因为热岛增温强化了热对流，使得大气吸水度变高，这会阻碍了锋面的形成。该地区降雨的机率变得极端，要嘛长达一年半载都不下雨，要嘛一下雨就把好几个月的雨量都下完。
▲ 极端的高温和极端的强降雨等各事件渐趋增加，要嘛长达一年半载都不下雨，要嘛一下雨就把好几个月的雨量都下完。（图／翻摄自Threads／runthisway_flim）
台南成台湾「最热城市」 恐与光电有关
前阵子台湾一个脸书粉专「图地」晒出了一张图表，指出如果去计算到台湾平均每年30度以上的总天数会发现到，全台湾最热的城市，其实是「台南市」。
台南市在过去30年间，每年平均有186天超过30度，高居全台第一，不少当地人都表示：「台南市真的热到爆！」因为等于是每年就有一半的日子都是在超过30度的高温中度过。但大家的心中应该会有所疑惑？台南市建设并没比台北、新竹、台中、高雄等人口集中的大都市发展来得高，也不是像台北地区为盆地地形，其盆地中央之蓄热严重，使得都市热岛的气温上升较为剧烈！台南只是个平原型态而已，依照国际所通用的柯本气候分类法，台南属于副热带的气候，高雄则是热带。
以前老一辈年代的人都会说台南真是一个全年温和少雨、凉爽又舒适的好所在，连早年荷兰人都愿意选择在台南的安平建造了台湾第一座城堡「热兰遮城」，这至少代表着连当时的荷兰人也认为台南是个宜居生活的好地方！所以如果硬要说因为台南的纬度低，加上内陆山区缺乏海风调节，才会在气候变迁下容易出现高温，那照理台南附近周围的县市也同样是纬度低，内陆也同样比邻山区，也是缺乏海风调节，在这般说法下，处于热带又还有三座火力发电厂的高雄县市应该要比台南更热才对。但为何现在台南市的热，反而还会超过其它县市？如果你知道有种东西，也是台南市占全台湾最多，或许这问题早就已经给出答案了。
▲ 脸书粉专「图地」指出，台南市在过去30年间，每年平均有186天超过30度，可说是全台湾最热的城市。（图／翻摄自Facebook／图地）
根据台电统计，截至今年前三季为止，太阳能光电装置量排行较高的县市大多落在中南部，原因是中南部因日照的时间较长，加上土地上取得也相对容易，太阳能板建置量因而比北部大。而其中，以台南市的1,711.3MW（百万瓦）稳坐全台湾太阳能发电王之宝座。而美国马里兰大学研究所有一份相关报告发布在《Scientific Reports》期刊上，内容指出太阳能发电厂与附近周围的温度相比，发电站的温度会比附近还高出3至4度之多，这会引发热岛效应！热岛效应现象对于环境所造成的意外后果，是包括了会开始扩及周边地区的温度提升，甚至引发该区域降水异常情况等等。
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热能只是纯能量 热废气加剧气候异常
爱因斯坦说过，当太阳能板吸收光子的能量时，会激发出自由电子，也就是所谓的光电子，但产生光电子的能量仅只与光的「频率」有关，而与光的「辐照度」，也就是热能无关。太阳所发出的太阳光，其实也是电磁波的一种，太阳从自身星体所散发出去的光线本身，是包含了太阳光子的能量及热能这两种，而光子本身是波粒二象性，具有粒子性与波动性，所以能在宇宙间光速传导，热能则只是纯能量。在依存模式里，能量仅只能在质量上去运动作功，不管是光、电和热还是射线，都需要粒子作载子才能传送，能量在运动过程中若没有介质载体的话，能量就不会转移。
▲ 太阳所发出的太阳光，其实也是电磁波的一种。（图／CFP）
所以光子可以携带着热能到达地球，但热能若没有光子，则自己是无法离开地球。热能本身是一种长波，跟我们一般所说的介于300到1100奈米可见光谱之光子并不相同，它们一般呈现红外线形态，但在大气层吸收下，它们也能转换为热形态传导，这些红外线波段因为阳光照射到光电板时，被吸收走了携带着它的光子，但太阳能板的发电过程又不具有吸热特性，所以有些热能会被反弹到环境当中，有些则是会附着在太阳能板上形成热传导去影响着发电效率。
有专家提出反驳，台湾太阳光电板总面积太小且散布各处，并无法改变整体气温，且太阳光电板转换的热能若要影响大范围气温，取决于光电板建设的地表环境，以及设置面积。根据国际的模拟研究，1万公顷的光电板设置规模影响很小，大于4万公顷的设置规模就会有影响。由于台湾太阳光电板总面积约在2万公顷之内，并且散布各处，所以不会改变南部整体气温。但光电板周围或许会有小范围的气温升高，范围拉大就会回归一般环境温度。
▲ 有专家指出，台湾太阳光电板总面积约在2万公顷之内，并且散布各处，不会改变南部整体气温。（图／达志影像／美联社）
但世界上所有的能量并不会无缘无故的产生，也不会凭空消失，一定会是从一种形式转化成了另外一种形式而已，所以太阳能光电板产生的热能并不会因为光电板散布在各处或因范围被拉大而自己会消失掉，而是在热传导的路程上已无形被周边的大气层或海洋所吸收掉了，但热能还是等同持续存在于我们身边。而当该区域逐年累月下所产生的热废能累积问题同时，其实也如同蝴蝶效应的作用般，使当地的气候异常正在一点一滴扩大之中。同时，专家也误解了太阳能板在全球气候暖化中所扮演的角色！
我们知道如果我们要煮一锅开水，但如果锅子上面没有放锅盖，又只用小火下去煮时，在热能流失速度大于所持续加入的热量下，这锅水永远也煮不开。但如果我们给锅子放上了锅盖但还是用小火下去煮时，当锅内持续加入的热量变成大于热能流失掉的速度情形，则在时间的累积下，这锅水迟早会被煮开。而太阳能板所形成的热能增温，代表的是那个锅盖，而并不是负责煮那锅水的火源本身。太阳能板所产生的热废能传导，只是加速了这几年的气候暖化，并不是导致地球会暖化的最根本来源。会增碳的废气空污、火力发电，如燃煤、燃气等才是主因，也是台湾温度上升的最主要因素，光电板只是负责提供加成效果而已。
▲ 火力发电，如燃煤、燃气，是台湾温度上升的最主要因素，而光电板则提供加成效果。（图／台电提供）
所以并不需要规定一定要到有多少数量的光电板设置规模，才能够去影响到整体的气候。而是太阳能板本身恐怖于：它仅仅只需要做到能去反转该地区的热能累积多过于热能排放就好，就像是温水煮青蛙一样，在温度持续累积下总会达到能煮熟那只青蛙为止，只是这过程越是走到尽头，暖化的呈现就会越开始加速中。
夏天越来越热却狂砍树 多种树方能降温
以前地球长满植物，植物产生的光合作用使植物可以吸热，而地球本身的地表跟冰层、海洋湖泊及云层，也都同样具有吸收热能的功能，我们称作地球机能的吸热反应，这些都是真正能把热能吸收走的一种正循环体系，使每天所照射过来的太阳热能都能获得排解分散。跟外面的太阳能板、都市大楼、柏油路面、金属材质铁皮屋顶等物质不一样，这种只是对热流动所产生的散热现象，也就是物体本身所承载的热能一样会再传送回大气之中，使热能累积。
但人类一直大量的砍树伐林盖光电厂，树变少了。阳光又被太阳能板阻隔，到不了地面及水面去发生吸热反应，光子到太阳能板上就被拦劫只剩下了太阳的热，热能没光子是无法反射至外太空的，当热离不开地球时，就只能一直存在于大气层里，但最令人担忧的是万一到晚上气温也散不去时，会发生什么事？就是热岛效应，该地区积累的温度会越来越高，高到半夜也散不掉，然后白天再继续累积，日复一日，年复一年，形成一种像高压的热穹顶，这就好像锅盖一样，使热循环在里面一直循环，阻碍了锋面使水气流异常，造成了各地的极端气候开始形成。
▲ 人类一直大量的砍树伐林盖光电厂。（图／《ETtoday新闻云》资料照）
现在全世界所有正在发生的热浪干旱、暴雨洪水、森林大火、土石流、强烈台风等各灾难，其实代表的就是煤矿坑里的金丝雀效应，它正在试图告诉我们一些关于气候变迁已经在发生的事情。我们如果还继续无视这些一只只掉落的金丝雀，仍是持续扩大着在各地铺设着光电厂，那我们使用了多少年的光电，就是会有多少的热废能产生，并不会因为时间一久，它们会自己消失。只是当锅子里的水温达到滚沸的临界值时，最终煤矿坑里的致命煤气也会开始扑向我们面前的。
也许大家会开始有点绝望，询问着对于目前所创造出的热废能议题，到底还能怎么挽救呢？其实在之前新闻也曾报导了台北地区的气温分布图，虽然台北盆地中央的万华区高达摄氏36.9度、士林区37.3度，但最低温却是落在大安森林公园的34.9度，连敦南林荫道树林附近的气温也比较低。这正代表着树林本身的「吸热反应」才是最有效吸收掉周围环境的热，若能够居住在绿荫盎然的绿地周围，相信一定是最直接、最原始的一种降温方法。所以，多种树吧，至少它能吸热，还能防止土石流呢！
▲ 台北热岛分布图，统计时间为2023年7月8日13时。（图／建筑与气候研究室）
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