Wednesday, September 4, 2013

綠地情(4.4)生命共同體

(四)生命共同體

「天曉得!看人類的命運了。」磊微笑著,「先給你看一張圖片。」

「好像佷嚇人一樣。」名峰笑著回應。

「如果是事實的話,就真的令人驚嚇了。」磊正經的望著名峰。

磊指著電腦,螢幕上出現了地理資訊系統軟體模擬出來的台灣各島嶼,在海平面上升之後的情形。「這一張地圖是在海水上升一公尺以後的實境,你可以看到南部很多地區,就是上次說的雲嘉南平原,都會很容易受到海水的淹浸。更糟的情況是淹沒。」

名峰量一量身過後質疑著,「海水真的會上漲一公尺嗎?」


「一公尺的預測已不算是最悲觀了。」磊嘆著氣,「海水上漲多少這個問題很難準確回答。這方面主要是看南極洲、格陵蘭所覆蓋的冰原和全球山上的冰川的溶化速度、全球海水體積在熱膨脹後的高度、地下水抽取的深度、大氣壓的負荷量、在大潮汐時浪的高度等,都會影響著海平面上升的實際高度。」

「聽起來很多因素。現在的高度升了多少?」

「地點不同,上升高度不一樣,衛星測量資料顯示,1993至2003年,全球海平面平均每年上升約3.1公釐(mm),不過,地區差異懸殊。」

名峰拿起磊桌子上的計算機,隨意的算一算。

「要是照你說的速度上漲,1公尺大概要263年至416年呢。」名峰質疑著,「那麼長遠的事,我倒認為能源短缺才是首先要面對的難題了。」

「能源短缺的問題不是我的專長了。我再給你看一些數據,」磊然後打開跨政府氣候變遷小組(IPCC)2003年的檔案,「八個地方不同系統的模擬,到2100年,海平面上升由0.2公尺至0.86公尺不等。海水熱膨脹幅度約為0.27公尺。當中雖有誤差,但由2010年開始,估計海平面上升速度將開始加快。海平面上升的速度目前大致上是線性,如果是非線性的指數上升,便會造成大災難了。」

「看這些資料的話,也很難達到一公尺吧?」

「1961至2003年的四十年間,海平面平均每年上升由1.3至2.3公釐;過去十多年升幅卻很驚人,跟全球溫度上升有一致的走向。事實上,過去數十年各國不斷興建大型水庫,某程度上截住了流入大海的淡水量,所以海平面上升沒那麼明顯。」

「這樣看來,建水庫可減緩海平面上升了。」

「建造水庫亦有很多壞處,如引發局部地區的地震、令水氣蒸發量增大、造成水壩淤塞等,只是眾害取其輕。水庫的水流入大海,亦大約上升0.03公尺。反之,若只計算海水熱膨脹,每上升一度海平面便上升0.2至0.6公尺了。在嚴重的情況下,單計算格陵蘭冰蓋在局部地區溫度持續超過3℃變暖數千年後,完全融化就造成全球海平面上升大約7公尺。」

「會不會危言聳聽了點?數千年後的事呢!」名峰質疑著。

「也不能說是數千年後的事,現在最讓人擔心的是南極洲冰棚或格陵蘭冰蓋的裂解,即使不溶化,只要滑落至海面,都會即時令全球海平面上升。造成的波浪和震動恐怕有數公尺之高呢。」磊嚴肅地說著。

「這太不實際了。這段時間我研究能源方面的事。你在台南說糧食供應會受氣候影響。我覺得也不能忽視能源對糧食產量的衝擊。從前人類用人糞、鳥糞做肥料。現在全由石油、天然氣提煉出來的副產品當作肥料。只要能源供應影響到肥料的製造,糧食產量必大跌。天氣反常要同一時間在不同地方發生才產生難題;能源供應一少,問題即時發生呢。」

「你說得也有道理……」磊點頭,「人類如果同時面對水資源匱乏、能源短缺和氣候災難,麻煩的確很大。」

「不過,我們焦急也沒甚麼用……」

「盡點力吧。氣候模擬有很大的作用呢。」磊自豪地說,「模擬的情景,只要有根有據能說服人類各國領袖及早防範於未然,就可以制定政策去減低災難發生的機率了。」

「原來如此。能源排放二氧化碳,二氧化碳跟氣候息息相關,真的千絲萬縷。」

磊聽後在思索著,過一會,「溫室氣體還包括甲烷(就是沼氣)、臭氧、一氧化氮;甚至大氣層中的雲層、懸浮微粒、火山爆發,都對地球的溫度有影響。二氧化碳的增長最快最多,對地球的溫度影響深遠,所以特別的引起關注。」

名峰質問著,「我始終有個疑問,當全球能源耗盡,減少了二氧化碳等溫室氣體的排放後,最終是地球在增溫,還是更劇烈的大氣運動去冷卻自己,令氣溫下降,應該都值得去觀察吧?」

「你說的能源是指石油吧?即使將來耗盡了,還有煤炭呢。二氧化碳存留在大氣當中,百多年都難以被地球不同的循環所吸收呢。由於氣候在將來會否變得更為反覆,更影響著人類的存亡……」

「這個開始明白……」

「如果你相信地球是由設計而成,你會發現地球有很完善的自我調節能力,就像是生命體,你可以看到地球有時喜怒形於色,可以捉摸;有時喜怒無常,難以測透,但大都同人類的發展有關連。」

名峰思考著,「我看大氣層呀。真的是深奧又複雜的系統呢。」

「現在氣候學家還一直在努力去了解大氣系統,找尋全球氣候暖化的原因,歸根究底都是為了人類的前途著想,不想因為錯誤的判斷為地球造成不可彌補的傷害。」

「你說的也是。」名峰接著問,「之前你說要利用沙漠植樹造林,是否真的對氣候有所轉變呢?」

「地球本身超乾燥與乾燥區,已佔20%。加上全球沙漠化嚴重,致使原來的可耕地變成人跡罕至的地方,如果找到可以治理沙漠化變成綠化地帶的方法,的確對人類社會有莫大的貢獻。」

「也就是你之前說的,利用沙漠來製造碳匯嗎?」

「對,」磊難為情地回應,「只是論文……還沒有內容,大綱就寫好了。」

「這樣呀,」名峰想了想,「我要先搞污水處理廠的事,暫時也沒有空去研究沙漠治沙育林的事。不過,你可以先給我拿回去給我外公參考嗎?」

「好的。」磊爽快地回應,然後拿起了只有大綱還沒寫好的論文《在沙漠地區利用節水灌溉系統去植樹治沙的可行研究》給名峰參考。


磊敲著門,聽到裡面說,「請進來。」

磊順手推開門,名峰跟在後面一起進去了。

磊親切地呼喊著,「教授,這是我的好朋友名峰。」

宋教授伸手握著名峰的手,說著,「你好。」然後示意他們坐下。

磊介紹了名峰後,宋教授便問,「你的污水處理廠,大概想怎樣利用到太陽能?」

名峰恭敬地說,「主要是想用來發電,也許可以提供暖氣吧。」

磊接著補充,「根據我研究祈連山時的氣候資料,甘肅一帶由4月至10月,平均日照都超過8個小時,很適合利用太陽能。那邊氣候又乾燥,每天的發電量應該不少。說不定照明的用電還有剩餘呢。」

「這樣呀,」宋教授柔聲的問道,「你們覺得自己對太陽能的認識有多少呢?」

「這個呀,真的不多,」名峰吞吐著說,「我的想法是希望將來的建築物,能夠盡量用到再生能源。本身污水廠產生的沼氣可以發電,如果加上太陽能,希望在能源上能做到自供自給了。」

「太陽能發電的效率還有改進的空間,進展卻緩慢,整座大樓要做到自供自給恐怕比較困難了。」宋教授接著打開電腦裡的投影片,介紹著各種能量的概念與彼此之間的轉換過程和方法;隨後說明了太陽能光學發電與太陽能熱能系統;也將一些運用太陽的建築物給名峰與磊參考。

宋教授講到中途,磊因有事先行告退,並告訴名峰在樓下等候。

當教授放完投影片後,「基本上,陽光照射地球40分鐘所帶來的能量,就等於是全球一年的能源總消耗量了。只是現在由光能變電能的轉換效率,並非想像中的高。以太陽能薄膜模組發電為例,目前才大約11%。台灣最先進的太陽能光電池的轉換率為17%,一平方公尺的面積,大約發電170瓦。你要計算一下污水廠的面積能發電多少,然後計算一下整幢建築物的耗電量。」

「沒想到太陽能電池所產生的電,轉換效率不高。也許只能夠用來照明吧?」

「照明系統要避免用發熱的燈泡,目前台灣的發光二極管省電照明技術開始成熟,如果用太陽能來照明整幢建築物,應當足夠有餘的。至於你說到的提供暖氣,那便用到太陽熱能系統了。但在設計上兩者原理不同,安裝上有很大的差別,而且難免影響建築物的外觀。太陽能集熱器的溫度約40至60度。但你要找尋方法將熱空氣儲存起來,等待晚間才用。在設計上有不少地方要考慮清楚。基本上,在屋頂加裝水管,注入冷水來吸收太陽熱力,這也有助於建築物的降溫。」宋教授特別提醒名峰,「另外,為了防止孤島效應,太陽能發電與電力公司的交流電並聯時,還要安裝能夠自動斷電的保護裝置。」

「原來利用太陽能也有很多學問,」名峰難為情地說,「這樣看來,沼氣發電系統與太陽能光電結合,還要加上電力公司的電量了。不過,甘肅日夜溫差很大,或者還可以用太陽能發熱來製造熱水,留待晚間使用。暖氣就要再深入研究了。」

「建築物在興建的時候,詳細考慮到能源與資源的運用,還能減輕能源的負荷。剛才運用太陽能的建築物中,你也可以作參考,嘗試先改良建築物的吸熱、隔熱效能,同時盡量善用太陽光而減少照明系統。」隨後拿起一張在熱帶地方的節能設計圖給名峰參考,「這裡的空調系統裡的蒸發器都安裝在下層,管道埋在地下有助降溫,壓縮機的耗電量很大,既然日照時間長,建築物在設計上如果有完整的電流控制器,白天的電力或可用在製造冷空氣之上。不過製冷機耗電量大,所以建議安裝儲電池,這樣就可以在晚間作後備之用。」

「非常感激教授的指導。」名峰由衷地跟宋教授握手致謝。

「客氣了。」教授和譪地說著,「石油、煤炭都是儲存從太陽而來的能量的方法,光能和熱能還無法儲存起來用在運輸上,未來利用太陽光來製造氫氣是另一受重視的研究,因為氫是未來潛在的燃料。如果你對這方面的研究有興趣,下次來的時候讓你了解更多。」

「謝謝,你讓我上了寶貴的一課。」

宋教授輕輕與名峰握手後便送名峰出去門外。




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