氣候科學與服務

農業,作為讓人類跨越狩獵時代的產業,其產出不僅與水資源、土地及其他自然資源等易受天氣影響的因素息息相關,同時也佔了全球溫室氣體(GHG)排放量的17%,因此可謂是最適合呈現氣象資訊應用價值的重要領域。依據世界氣象組織(WMO)『全球氣候服務框架』(Global Framework for Climate Services,GFCS)所列出未來需進行氣候調適的領域中,農業也是被優先選擇的四大調適領域之一(WMO,2012)。
斯德哥爾摩研究所於2021年的報告指出 1 Adams, K.M., Benzie, M., Croft, S. and Sadowski, S. (2021). Climate change, trade, and global food security: A global assessment of transboundary climate risks in agricultural commodity flows. SEI report. Stockholm Environment Institute, Stockholm. http://doi.org/10.51414/sei2021.009 ,農業是受氣候變遷衝擊最大的產業之一,其所承受的風險是其他產業的好幾倍。據我國農業部統計,臺灣每年因天災造成農業損失平均可高達約124億元 2 黃立夫. (n.d.). 完善保險運作機制 營造農業永續發展. 農政視野, 7. https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=2512463 。除了極端天氣造成的立即性衝擊外,長期因氣候變遷而致使溫度及濕度的改變也會影響到農業生產;許多雜草、害蟲和病原菌在溫暖、潮濕及二氧化碳含量高的環境下蔓延的更為迅速,並可能會給未接觸過這些物種的農民帶來新的問題 3 USGCRP (2014). Hatfield, J., G. Takle, R. Grotjahn, P. Holden, R. C. Izaurralde, T. Mader, E. Marshall, and D. Liverman, 2014: Ch. 6: Agriculture. Climate Change Impacts in the United States: The Third National Climate Assessment, J. M. Melillo, Terese (T.C.) Richmond, and G. W. Yohe, Eds., U.S. Global Change Research Program, 150-174. 。目前,美國農民每年花費超過110億美元防治雜草。IPCC在《氣候變遷與土地》中更指出,到了2050年,氣候變遷可能導致全球糧食產能下降5%至30%,嚴重衝擊世界糧食安全。
總結而言,因應氣候變遷的負面影響,氣候服務的應用不可或缺。藉助氣象資訊、風險評估和長期預測,農民能夠做出正確的決策並採取適當的調適措施,以確保農業的永續生產並抵禦氣候變遷帶來的不確定性。此外,透過發展氣候智慧農業及低碳耕作技術,也將有助於維護食品安全、提高農業的適應能力,並為農民生計提供更穩定的基礎。
因應氣候變遷與環境改變帶來的風險的同時,也產生新的機會
立即性風險
- 颱風、乾旱、熱浪之發生頻率增加導致生產風險提高
- 極端高溫與低溫影響作物生長週期甚至無法生長
- 野火導致作物受損、質量下降,甚至農戶死傷
長期性風險
- 二氧化碳濃度提高影響作物營養價值
- 病蟲害導致作物受損
- 高溫夜晚增加影響作物生長
- 海平面上升影響平原地區耕地面積
- 極端氣候導致外來種入侵,迫害現有作物生存空間
轉型風險
- 碳法規推動下,碳密集型作物的生產成本提高
- 農民轉型動力不足
- 低碳投資興起,強制耕作方式轉型
機會
- 發展智慧農業與低碳耕作
- 低碳排蔬食、未來肉市場開發
- 碳交易市場興盛,開發固碳農業
氣候服務如何幫助我們
農地使用規劃
歷史氣象統計、衛星影像分析、中長期氣候推估
透過歷史資料,讓使用者了解特定地區的環境與氣候條件、災害發生率等,規劃農地使用。
農務安排
天氣預報、短期氣候預報
根據天氣安排合適的灌溉、施肥、除草、採收日程與工作時段。
作物管理與病蟲害防治
運用衛星遙測技術建立蟲媒傳染病預測模型、AI 分析歷史氣候數據
依據氣候條件推薦適合耕作的品種,並預測最佳播種與收成時間。
針對高溫及高濕環境下的病害風險評估。
防災
早期災害預警、即時預報
通過即時氣象資訊更新,進行災害的預警,提早執行防範措施、規劃災後復原。
服務案例
農業氣象觀測網監測系統
農業氣象觀測網監測系統由中央氣象署與農業部合作建置,旨在應對極端氣候對農業的影響,提升農業生產決策的精準度。透過全臺農業氣象測站,提供即時監測、天氣預測、病蟲害風險分析與水資源管理,幫助農民降低氣候風險。其願景是強化農業防災與氣候適應能力,確保糧食安全與農業永續發展。未來將持續擴增測站數量、提升預測技術,並整合AI與大數據,發展智慧農業應用,進一步提升農業生產的韌性與競爭力。
資料來源:農業氣象觀測網監測系統
服務項目
農業氣象觀測網監測系統提供多項農業專屬氣候服務,透過全臺農業氣象測站提供即時、精準的氣象數據,協助農民應對極端氣候,提升農業生產效率。監測領域包含即時氣象監測(溫度、降雨、風速等)、氣象預測與警報(天氣預報、乾旱及颱風預警)、病蟲害風險分析,以及衛星影像與雷達監測。此外,針對不同農業需求,如智慧灌溉、作物生長評估、畜牧熱害預警等,提供專業應用。農民可透過官網或 APP 查詢資訊,減少氣候災害影響,提高農業決策精準度,確保生產穩定。
農作物災害預警平台
資料來源:農作物災害預警平台
服務項目
農作物災害預警平台依據中央氣象署氣象預報進行農作物災害預警通報,並提供手機APP功能,方便農民接收災害訊息。除農業災害預警與即時通報功能外,系統也提供農業氣象活動訊息、農業氣象站即時觀測資料、專區氣象預報及災害資料等最新資訊,過去歷史資料如臺灣農業氣候型態、氣象災害發生率與常見災害熱區圖資、農作物防災栽培曆、二十四節氣及農林防災計畫之成果展現等,豐富的農業氣象及災害防範資訊,將提供農民災前防範用,以減少災害損失。