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維生基礎建設不僅與人民日常生活息息相關,亦是支持人類社會良好並持續運作的關鍵。氣候變遷對維生基礎設施帶來日益嚴重的衝擊,影響層面橫跨交通運輸、能源、水資源與通訊系統等核心服務。極端氣候事件如暴雨、乾旱與高溫頻率上升,不僅破壞道路、鐵路與橋梁,也導致電網過載、水庫枯竭與通訊中斷,對民生與產業運作造成廣泛干擾。自2014年IPCC發布第五次評估報告(Fifth Assessment Report, AR5) 1 https://www.ipcc.ch/assessment-report/ar5/ 揭露城市、居住區和關鍵基礎設施之間的相互依存關係後,越來越多相關文獻借鑑各國案例,指出不同設施與部門之間遇災後的連鎖反應風險,尤其高度脆弱性區域則面臨的風險更加嚴峻。

經濟合作暨發展組織(OECD)於2024年4月發布《邁向氣候韌性未來的基礎設施》(Infrastructure for a Climate-Resilient Future)報告 2 https://www.oecd.org/en/publications/infrastructure-for-a-climate-resilient-future_a74a45b0-en.html ,全面探討氣候變遷對基礎設施的影響。報告指出,自1970年代至2010年代,極端氣候事件的發生頻率與嚴重程度大幅上升,相關經濟損失從原本的1,980億美元增至近1.6兆美元,其中基礎設施的損害為主要原因之一。以臺灣為例,乾旱導致水力發電量減少與產業限水,暴雨與颱風則常癱瘓交通與通訊系統,反映出高度依賴型基礎建設(Highly Interdependent Infrastructure) 3 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951832023005677 的脆弱與面臨的挑戰。

面對氣候變遷衝擊,強化基礎設施的氣候韌性不只是工程問題,更是國家安全與永續發展的根本策略。據OECD評估,到2030年前,全球每年需要投資約6.9兆美元於永續且具氣候韌性的基礎設施,以確保基礎設施投資與永續發展目標符合《巴黎協定》。2018年《全球升溫1.5°C特別報告》 4 Global Warming of 1.5 ºC — (ipcc.ch) 曾把綠色基礎設施列入降低城市地區氣候風險的關鍵調適方案之一。而我國環境部2023年提出「國家氣候變遷調適行動計畫 5 https://www.cca.gov.tw/information-service/info/3824.html 」,將「維生基礎設施」作為七大領域之第一項,目標透過強化評估洪水、坡災等綜合風險,提升公共工程、運輸系統調適能力。與極端氣候事件帶來的損失相比,建立氣候韌性的維生基礎設施至關重要,因其能有防災及減災之效益,為保障民眾生命財產、穩定經濟活動的長治久安之道。

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

  • 高溫熱浪驅動大量冷氣與用電需求,導致電網過載或區域性跳電
  • 高溫造成道路柏油鋪面軟化變形,或鋼製軌道膨脹,可能導致列車誤點甚至脫軌事故
  • 高溫導致用電負荷飆升,造成電網系統運作緊繃,削弱不同部門間的電力交流效能
  • 強風與暴雨影響海陸空運輸設施操作,降低運輸效率並造成交通延誤,甚至阻斷供應鏈運作
  • 強風造成通訊系統受損,導致通訊中斷,進而影響部門間的災害應變協調
  • 暴雨與洪水使排水系統超載,導致積淹水、道路癱瘓或設施倒灌。基地台、通訊纜線泡水失效,使緊急應變作業受阻
  • 山體滑坡或坍塌致使設施毀損
  • 交通與電力系統可能同時中斷,影響人員移動與供電

長期性風險

  • 極端氣候事件(如高溫、強降雨、強風)將加速基礎設施老化,縮短使用壽命,並提高維修與管理成本
  • 設施原設計標準(如排水量、水庫容量、電力負載)多基於過去氣候資料,未來恐不再適用,增加適應難度與城市規劃風險
  • 海平面上升導致船舶無法靠泊港口,影響港埠與碼頭作業效率
  • 海平面上升干擾海運鏈與貿易流通,進而削弱海港基礎設施功能發揮
  • 水資源短缺可能影響發電設施運作、農業灌溉與都市用水,進一步擴大設施負擔與社會風險
  • 設施(如自來水廠、工業用水系統)可能需重新評估選址與備援能力

轉型風險

  • 新舊系統整合不良與人員訓練不足,易導致供應中斷與服務不穩;維護資源分散亦影響系統效能
  • 轉型需新興技術人才,若缺乏培訓與轉職機制,將導致人力斷層,限制政策落實
  • 轉型工程耗能耗材且產生碳排,若無妥善規劃管理,將對環境與永續目標造成衝擊
  • 基礎維生設施的轉型過程會影響民眾的使用習慣、費率結構與生活方式,若缺乏良好溝通或緩衝機制,可能產生反彈

機會

  • 綠色與智慧基礎建設將運用氣候資料,預測高溫或高耗能期間,協助智慧電網調整能源分配,提升能源使用效率,使設施減少碳排放
  • 基礎設施由集中轉向分散式多重備援系統,利用氣候資料進行智慧建築設計、優化用電排程,降低能耗並激勵循環科技與資源管理相關產業進步
  • 透過在運輸系統加設災害預警系統,可有效降低極端氣候事件所帶來的經濟損失與公共安全風險,強化關鍵基礎設施的防護能力,延長使用壽命
  • 結合氣候預報與物聯網(IoT)監測,即時調度水庫、灌溉與水循環系統,避免旱澇風險
  • 整合氣候預警資訊至防災平台與維生設施監控系統(如電力、通信),實現快速反應與自動調整功能
  • 轉型將促進都市與非都市區域間緊急應變與資源調度的合作,透過氣候服務(如區域性氣候預警、極端天氣模擬及災害風險資訊平台),協助即時共享氣候風險資訊與資源調度決策

氣候服務如何幫助我們

服務案例

QPLUS

#交通 #預警 #降雨

為強化氣海象資訊於防災作業的應用,中央氣象署自民國100年起推展劇烈天氣監測系統(QPESUMS)防災客製化服務,運用臺灣及鄰近海域各式氣海象資訊,針對易發生坍方、土石流、淹水等現象的轄管區域,開發符合各業管機關防救災作業需求的客製化功能與產品,供各級政府及機關執行防救減災行動作為參考依據。QPESUMS防災客製化服務初期應用於陸海空交通運輸領域,持續拓展至水土保持、水利工程、救災(難)及國防氣象等,亦延伸至配合地方政府防災作業。

隨著網際網路瀏覽器使用趨勢的改變,為延續並深化QPESUMS對政府機關的防災資訊服務,氣象署近年來著手開發結合地理資訊系統(GIS)的民眾版劇烈天氣監測系統QPlus,其可跨瀏覽器使用,並承接上游QPESUMS系統產製的雷達資料與衍生產品,亦包含地面觀測、衛星雲圖、閃電資料及颱風資訊等更多元的氣象監測與預報資訊,以提升氣象資訊於防救災決策的應用效能。

資料來源:QPLUS

服務項目

  1. 圖像化即時降雨監測,整合地面觀測和遙測。
  2. 極短期定量降雨估計。

德國國際氣候倡議(IKI)_強化基礎設施投資氣候服務專案(Climate Services for Infrastructure,CSI)

德國國際氣候倡議組織The International Climate Initiative (IKI)發起「強化基礎設施投資氣候服務」(Enhancing Climate Services for Infrastructure,CSI)專案,協助發展中與新興國家(巴西、哥斯達黎加、越南等國家)將氣候風險納入基礎設施規劃的考量,分析、評估氣候風險,推出永續策略建議。其專案內如包含有精進氣候數據與數位應用程式技術,藉以評估橋梁、攔河壩、電網等所面臨之氣候威脅,以創建氣候服務市場。除此之外,也提供CSI在線學習課程資源,告訴學習者如何將調適氣候變遷條件融入基礎設施完整生命周期中,促進學員衡量且反思自身背景視野下,可以如何應用氣候資料與服務。

資料來源:Enhancing Climate Services for Infrastructure Investments

服務項目

  1. 跨國公共工程氣候風險評估與合作交流
  2. 提供「強化基礎設施投資氣候」在線學習課程資源 6 https://online.atingi.org/enrol/index.php?id=4258
  3. 以數位化效能改善氣候服務之建議
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