中央研究院週報 第0492期 1994年07月29日

從降雨記錄看臺灣的水資源

汪中和

風調雨順 

在臺灣,有一種我們常見的景觀,就是廟宇太多。不管是在繁華的城市、偏僻的鄉村、或深山、或海邊,舉目能看不見廟宇的機會 實很少。這些廟宇不論座落何處,都有一個共同之處:一定有「風調雨順、國泰民安」的刻字。這八個字代表了自古以來一般老百 姓心中最深切的期盼,因為無論古今中外,「風不調、雨不順」常常或間接的影響一個聚落、部族或國家的安定,也深切影響一般老百姓的生活。 
去年夏天以來,臺灣地區的降雨量顯著地減少,已嚴重影響了今年中南部地區的第一期稻作。關心水資源的人,都盼望今年降雨情況會好轉,否則受影響的層面及程度都會更惡化。然而,直到今天 ,我們人類仍然無法準確的預測中長期的氣候變化,因此也就無法 掌握臺灣地區今年是否會是一個「風調雨順」的好年了。當然,在 無奈的等待之餘,我們還是可以從以往的降雨的記錄,嚐試去歸納 釐清一些值得我們注意的現象,或許可以給我們在規劃水資源時多 一份有用的參考。 

臺灣的雨量

關於臺灣的雨量, 1897 年以後在臺北、臺中、臺南、恆春、澎 湖等地就開始有了氣象觀測,所以迄今已累積了九十多年的長期記 錄。中央氣象局後來在各地陸續不斷增設氣象站,目前臺灣已經有 了相當良好的觀測網。由於臺灣位居歐亞大陸及太平洋交會處,氣 候深受季風、颱風及洋流的影響,再加上中央山脈的聳立,形成天然屏障,使得東、西、南、北各地的雨量分佈型態及強度均不相同 ,各有各的特徵。一般說來,雨量之分佈,高山多於平地(如阿里 山年平均值約為4100 公釐,臺南只有1750公釐),東部多於西部 (如花蓮年平均值約為2050公釐,臺中只有1700公釐),北部又高於南部(如基隆年平均值約為3700公釐,恆春只有2180公釐 ),且自海邊向內陸遞增,呈現明顯的區域性變化。大致說來,西 部及南部平原地區雨量的年平均值相對於臺灣其他地區是偏少的, 因此也是規劃水資源時要密切注意的地區。 

自然降雨期 

若依季風的影響來看,臺灣的雨量大致可以區分為冬雨(十二月 至二月)、春雨(三、四月)、梅雨(五、六月)、颱風雨(夏雨 )(七、八、九月)及秋雨(十、十一月)等五期。對整個臺灣地 區而言,梅雨及颱風雨是一年中雨量最主要的來源,而以中部及南 部地區所佔年度的比例偏高,約佔全年總雨量的80%以上,而基隆 及宜蘭則在50%以下,東部地區則居兩者的中間。每年十月至翌年 二月,東北季風由東海及臺灣附近海面擷取大量熱量與水汽,增加 大氣中之溫度及溼度,使臺灣東北部之迎風面山坡,由於強盛之地形舉升作用,形成較多的雨量;中南部因受中央山脈之阻障,落於 背風的雨蔭區內,雨量稀少。因此臺灣北部及東北部的秋雨及冬雨 所佔全年的比例較高(如基隆及陽明山鞍部氣象站可高達 50%),中南部則甚低(低於 10%)。至於春雨,全省各地所佔的比例 都不多。總結說來,北部及東北部全年雨量分佈較平均,中南部則 呈現明顯的乾溼兩季,東部的分佈則在兩者之間。由於降雨是臺灣 水資源的重要來源,因此它的分佈型態跟強度就跟各地區的水資源 息息相關。很顯然的,從降雨的時空分布看來,中南部在水資源的 角度上言,乾溼差距太大,再加上雨量的年平均值相對偏少,因此 是屬於「先天不良」型。去年 (1993),臺灣因颱風明顯減少,使 中南部水資源的供需立現窘境,就是由於颱風雨佔中南部全年雨量 的比例太高,一旦缺乏,危機立即就出現了。

在水資源方面,中東巴勒斯坦一地也是不豐沛的地方,同時也有 「北多南少」分佈不均的情形。因此以色列在 1948 年建國以後, 就大力推展全國水系統工程計畫,將北方加利利海的水,經過140公里的管路,帶到全國各地,包括年雨量約2釐米的的南乾地,以增加農業產量。臺灣由於經濟快速發展,人口增加,農工業及公 共用水逐年激增,中南部地區水資源不足的情形會日趨嚴重。以色 列的全國供水系統以人工方式抒解自然分配不均的情形,可以給我 們作為借鏡。 

長期及未來的展望 

自工業革命以來,人類過度追求經濟的發展與民生的消費,不但 浪費了許多的資源,也嚴重損壞地球的環境,破壞生態的平衡。最 明顯的就是因溫室氣體(如二氧化碳)的排放,導致大氣中的濃度 不斷增加,使得地球表面的平均溫度自十九世紀中期起就不斷上升,造成全球暖化的現象,目前北半球上升的幅度已近一度。而伴隨 全球暖化的結果之一就是全球水文循環的改變,也就是說,全球各 地降雨的強度及分佈型態會因氣溫的上升而有明顯的變化。一般認 為北半球的高緯度地區,如俄羅斯及加拿大,降雨量會增加,而低 緯度的亞熱帶會減少。如果這種推斷是真的,則對我們臺灣的居民 來說,確是一個壞消息,因我們恰好位於雨量將會減少的地區。分 析臺灣的長期雨量記錄,我們也初步發現臺灣的雨量自 1940 年代 以後,有逐漸遞減的趨勢。特別對臺灣水資源最重要的梅雨和颱風 期的雨量而言,除了北部及東部以外,其他各地都有逐漸減少的趨 勢。如果這種趨勢持續下去,對北部及東北部的影響可能不大,但 對中南部而言,則無異是一項「雪上加霜」嚴重警訊,值得我們密 切注意。至於以後梅雨和颱風期雨量是否真的持續減少,以及為甚 麼梅雨和颱風期雨量會減少,仍待我們進一步研究。

另外值得一提的是臺灣1900 年以來,曾發生三個降雨量嚴重不 足的時期:第一個是1910 年代初期,第二個是1960 年代中期(也 是最嚴重的一次),第三個是1980 年代初期。這三個降雨量嚴重 不足的時期恰好都與高含硫量火山噴發的時間一致,顯示高含硫量 火山的噴發與臺灣降雨量的減少有高度的相關性。最近臺灣雨量剛 好在1991年菲律賓的Mt. Pinatubo和日本的雲仙火山的噴發之後又 減少了,是否意味我們將邁入第四個缺雨期﹖這正是我們關心水資 源的人士另一個值得密切注意的課題。