氣候科學與服務

教育是終結貧困的關鍵工具,但氣候變遷所帶來的學習中斷與資源匱乏,正逐步侵蝕其效能。根據世界銀行2024年報告 1 https://ceh.unicef.org/events-and-resources/knowledge-library/learning-interrupted-global-snapshot-climate-related-school ,若全球升溫達3°C,2024年出生的10歲兒童將面臨比1970年出生者更頻繁氣象災害,包括2倍野火與熱帶氣旋、3倍洪患、4倍歉收與5倍乾旱。過去20年間,影響逾500萬人的極端氣候事件中,有超過75%的學校曾因基礎設施脆弱或被徵作避難場所而被迫停課,導致學生的學習中斷時間顯著加長。高溫也影響學習表現,例如在巴西最炎熱的地區,學童每年可能因高溫損失1%的學習進度。長期來看,全球氣溫升高可能導致學生損失0.66至1.5年的學習時程,進而引發收入降低、生產力下降與社會不平等擴大等問題。根據聯合國兒童基金會(UNICEF)估算,截至2024年,全球至少有2.42億名兒童學習受氣候衝擊影響2 https://documents1.worldbank.org/curated/en/099043024150036726/pdf/P180005171cc7c0c91a8b011d03080e9086.pdf 。南亞尤為嚴重,其中印度就有1.28億名學生面臨學業中斷。極端氣候如熱浪、洪水與空氣污染已迫使印度多地延長停課。例如北方邦(Uttar Pradesh)與恰蒂斯加爾邦(Chhattisgarh)因熱浪延長假期,德里(Delhi)因霧霾停課數週,卡納塔克邦洪災(Karnataka)更損壞近7,000所學校。災後重建困難、經濟壓力亦使部分兒童無法復學,導致長遠的教育不平等問題加劇。
為因應氣候變遷對教育系統的衝擊,並強化教育在經濟發展、減貧及社會凝聚上的作用,各國需從多方面著手,包括:強化教育治理與基礎設施韌性、確保教學持續性、賦予師生推動變革的角色,並逐步將氣候行動納入教育法規。歐盟於2021年實施《氣候法》(European Climate Law)3 https://climate.ec.europa.eu/eu-action/european-climate-law_en 推動以「永續素養(Sustainability Literacy)」為核心的教育政策。其2022年發布的「GreenComp」能力框架,提供適用於各年齡層與多學科的能力基準,引導各國教育政策、課程與非正式學習發展,並鼓勵教師培訓與資源整合。台灣方面,我國教育部於110年制定了「新世代環境教育發展(New Generation Environmental Education Development, NEED)」4 https://ncsd.ndc.gov.tw/Fore/SDG13 中長程計畫,提升學生系統思維及教師跨面向永續視野。學術機構如中央大學環境永續研究中心、台灣大學氣候變遷與永續發展國際學位學程等單位,也參與氣候教育研究與師資培訓,深化教學內容。
然而,資源匱乏或弱勢偏遠地區的學校,因基礎設施氣候脆弱度高且師資短缺,往往難以推動氣候教育,造成學生在知識與應對能力方面存在顯著缺口。為彌補此困境,教育部於103年發布「防減災及氣候變遷調適教育計畫要點」5 https://edu.law.moe.gov.tw/LawContent.aspx?id=GL001394 ,整合教學與實務,透過多層次人才培育與產學合作,提升防災與調適能力。產官學合作已成為重要策略,如台達電子文教基金會與高雄加昌國小合作開發「水撲滿」能源課程,讓學生透過實作學習氣候調適6 https://www.delta-foundation.org.tw/blogdetail/2138 。學術機構亦與國際研究組織及科技公司合作,開發校園風險管理工具。美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)開發的氣候韌性工具包,即提供學校與社區進行風險評估與調適規劃的重要資源7 https://toolkit.climate.gov/#steps 。
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
- 極端天氣造成校園設施之破壞,包含教室、冷暖氣及供電系統。影響教學活動及品質
- 高溫導致師生中暑或呼吸不適災後環境(如積水、汙染與蚊蟲)增加傳染病風險
- 災後教育資源(如教材、電力、網路)可能無法立即到位,停課則影響教學進度,且線上學習方式可能在弱勢地區難以即時銜接,致使加劇數位落差
- 學校與教育局需要採取緊急應變措施,包括安排補課與災後重建或修復,造成負擔增加
- 災後師生可能出現焦慮、恐懼與壓力等心理創傷症狀,需有專業心理輔導機制,協助修復師生情緒
長期性風險
- 極端天氣和氣候變遷會加速校舍與設施的損耗,導致增加基礎設施的維護成本
- 一地區的農業衰退、產業轉型導致遷徙潮或人口流動頻繁,影響穩定學生就學
- 災後經濟困境迫使學生輟學或增加打工時數,進一步削弱其教育發展。
- 教育體系缺乏針對極端氣候與長期環境壓力的彈性架構,難以及時調整課程與教學模式。
轉型風險
- 為了建構綠色校園、提升防災韌性、導入氣候教育等,政府與學校需重新分配預算與資源,可能壓縮原本經費
- 氣候政策出現搖擺、轉向或更替頻繁的狀況,教育體系需重複調整方針,影響長期規劃與執行效率
- 教師需要接受氣候變遷相關培訓,課綱在尚未整合現有課程架構的情況下快速推動,可能導致教學混亂或課程內容重疊。
- 推動智慧校園、線上學習等數位方案時,偏鄉或資源不足地區因基礎設施不足而無法即時轉型,形成新的教育不平等
- 新的學習模式(如專題式、跨域式、戶外實作)對部分學生來說可能過於陌生或具挑戰性,造成學習壓力與評量爭議
- 若教育系統轉型進度緩慢或遭遇瓶頸,可能導致現實中「應變需求」與「制度支援」之間的落差。
機會
- 透過實時氣象資料整合設計更具時效性與在地性的教學活動。查詢當地天氣變化與長期氣候趨勢,並結合地理、科學與數據分析課程,培養學生氣候素養與資訊判讀能力
- 建構具氣候韌性的校園(如綠建築、再生能源、水資源循環系統),不僅提升校園安全,也能成為實踐氣候行動的活教材
- 透過整合極端氣候預警與學校安全系統,讓教育機構能即時接收強風、強降雨、高低溫等警示,並啟動相應停課、疏散等應變行動。
- 開設數位模擬技術、能源管理、碳盤查與環境工程等專業課程,結合實務案例與專案式學習,為綠色產業鏈培育具備關鍵技能的人才。
- 透過城市熱島效應、水災擴散與海平面上升等數位模擬與動畫,讓學生直觀理解氣候變遷的科學原理與潛在風險;並將結合公民科學平臺,鼓勵師生主動收集並上傳在地氣象與環境觀察資料,強化社區參與及在地知識共創。
氣候服務如何幫助我們
建構智慧化氣候友善校園計畫
利用物聯網(IoT)進行校園環境監測及碳盤查,提升硬體設施的整體效能
補助多所學校進行校園環境監測與碳盤查,且利用所蒐集的監測數據和碳盤查結果,制定相應的改善措施,為校園環境優化和能源資源的永續利用提供參考。
臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台(TCCIP)
提供的氣候數據和環境變遷預測可以應用於教育課程的設計。
透過強化氣候模擬與環境監測基礎,建構全方位的氣候科研知識。
服務案例
「樂活氣象」APP-校園氣象主題
交通部中央氣象署與教育部於2019年7月簽署「氣象環境教育合作意向書」,開啟跨域合作新模式,以強化校園氣象觀測、提升面對極端氣候的調適能力與精進作為、推動氣象環境教育行動研究、促進氣象資訊與校園防災及科普教育的結合,並共享資源合作成果,透過互利、互惠合作模式,持續精進校園氣象生活圈發展。在此合作架構下,雙方共同規劃建置「樂活氣象」APP,提供全台5000多所學校氣溫、降雨等多項天氣資訊、未來天氣預報、現在空氣品質和紫外線警示燈號以及未來變化趨勢,並主動推播地震及豪大雨之警特報訊息。從國小至大專校院的不同學習階段,師生、家長能隨時隨地掌握天氣變化,可有效因應以順利安排課程活動。
服務項目
- 即時天氣資訊查詢,包含溫度、濕度、風速與降雨機率
- 颱風、大雨、強風與低溫警報通知推播
- 提供 AQI(空氣品質指標)、PM2.5、紫外線指
- 適用於設有分校或多校區的學校與教育機關,可一站式管理多地氣象資訊
- 即時顯示衛星雲圖、雷達回波、降雨分布圖
- 結合氣象署地震資料,提供地震速報與強度分布圖
- 成為自然、地理、生活課程的支援數據與輔助教材
- 結合校園災防系統,作為校內防災演練、應變決策工具
SF NCAR Climate Data Gateway
近年來,氣候變遷的快速影響使得學科和課程難以跟上時代的變化。美國科羅拉多大學的Climate Data Gateway平台正是針對這一挑戰而設立,提供各種氣候變遷相關的數據和軟體,幫助研究者和學生計算大自然在氣候變遷下的影響,包括空氣污染、極端氣候事件以及冰期的變化。該平台的全球氣候模型數據對研究人員、教師和學生開放,使他們能夠開發針對性課程和研究項目。教師可利用這些最新數據更新教學內容,幫助學生全面了解氣候變化的複雜性及其潛在影響,從而促進環境意識的提升和未來的可持續發展。這樣的平台不僅增進了學術研究的深度,也有助於培養學生的實踐能力,使他們能夠應對未來的環境挑戰。
服務項目
The Climate Resilience Execution Agency for Dominica (CREAD)
CREAD(多明尼加氣候韌性執行機構)於2018年由多明尼加政府設立,專門應對氣候變遷的影響,幫助該國實現氣候韌性。透過使用全球氣候模型(GCMs)和區域氣候模型(RCMs)來模擬未來的氣候變化,這些模型基於歷史氣象數據和大氣動力學,預測颶風、降水、溫度變化等天氣模式,並針對颶風和洪水等極端天氣事件提供具體的氣候風險預測。CREAD 通常會運用情景分析法來模擬不同的未來氣候變化情況,分析全球碳排放保持當前趨勢與執行減碳措施後的不同結果。
CREAD 與多明尼加的學校密切合作,利用這些氣候數據和預測來幫助教育機構應對氣候變遷所帶來的挑戰。特別是針對颶風、洪水等極端天氣事件,CREAD 提供了多方面的韌性建設建議和技術支持,如加固校舍結構、改善排水系統、升級能源基礎設施等,來確保學校在面對極端氣候時能夠有效運作並保護師生的安全。CREAD 的這些措施不僅提高了學校設施的氣候調適能力,還為未來的教育基礎設施提供了更具可持續性的發展路徑。
資料來源:
CREAD 與西印度大學(UWI)Open Campus 合作
「Camp S.E.C.」青少年災害準備夏令營
氣候韌性學校
服務項目
- 預警系統:建立先進的災害預警系統,幫助學校和社區提早了解颶風、暴雨等極端天氣的到來時間。這些系統依靠即時氣象數據分析,為當地提供具體的防災建議。
- 災害脆弱性評估:CREAD 進行脆弱性評估,評估不同學校的結構是否能承受颶風和其他極端氣候事件,並據此建議進行加固或重建。