發現全球17山區暖化嚴重！本中心 沈聖峰研究員 研究登《自然》期刊
由於全球山區缺乏長期運作的氣象觀測站，使得山區氣候變化的量化成為一大挑戰。由本中心沈聖峰研究員領銜的國際研究團隊，創新結合熱力學原理與氣候資料庫，不僅首創山區氣候速度的推估模式，更首度發現全球17個區域的山脈等溫線正以每年超過11.67公尺的速度上升，對高海拔生態避難所的獨特物種構成了巨大威脅。此研究成果已於本（2024）年3月27日發表於國際頂尖期刊《自然》（Nature）。
本院今（28）日舉辦成果發表記者會。廖俊智院長表示，成就全球頂尖研究、對全球關鍵議題善盡知識分子的社會責任，展現了中研院勇於自我挑戰的精神。此研究主要由本院「永續科學研究計畫」支持，透過生物、大氣與新科技方法的跨域結合，嘗試解決環境生態和人類社會永續發展的重大問題，是本院投入全球關鍵議題的重要研究成果之一。
首創山區氣候變化速度計算模式 破解氣候大哉問
這項名為「全球山區氣候變化速度與物種適應」（Climate velocities and species tracking in global mountain regions）的研究，探討了全球山區等溫線移動速度與生物反應之間的複雜關係。研究團隊運用熱力學第二定律，輔以衛星資料、生物資料進行驗證，開世界之先，研擬出計算山區氣候速度的方式，並發現全球各山區的海拔每上升1,000公尺，溫度遞減率為3℃到9℃不等，變異極大。
沈聖峰研究員指出，「海拔每上升1,000公尺，溫度下降6.5℃」的常理僅是一個大概的數值，無法真正用來解釋不同山區的氣候變遷對生物分布範圍移動之影響。「我們的突破在於，利用熱力學的公式，計算出相對正確的山區氣候變化速度，初步破解長久以來懸而未決的山區氣候大哉問。」
揭櫫全球前20%暖化最嚴重山區 籲制定保護措施
在全球暖化的影響下，擁有豐富生物多樣性的山區正面臨巨大的環境挑戰。研究團隊針對全球8,616個山脈，分析過去40年（1971 至 2020 年）來的平均地表暖化速率，並以前所未有的精度描繪了等溫線的垂直移動。研究首度發現，從美國阿拉斯加育空的乾旱地帶、地中海盆地、俄羅斯科達爾山脈、日本山區到印尼北蘇門答臘的高原，全球共有17區域的山脈，等溫線正以每年逾11.67公尺的速度上升，速度遠超過先前估計，意味著暖化程度加劇，對這些高海拔生態避難所的獨特物種構成嚴重威脅。
論文第一作者、美國哈佛大學博士後研究詹偉平進一步說明，「我們的研究顯示，19701至2020年間，臺灣山區地表溫度上升幅度並未超過全球平均，但其高濕度環境導致等溫線在海拔上移動速度快於全球平均，顯示全球暖化對臺灣山區影響仍相對嚴重。」
研究亦發現，乾燥和濕潤山區之間存在顯著差異。在乾燥地區，由於空氣含水量較少，地表的暖化速度較快，是造成山區地後氣候速率較高的主因。而在濕潤地區，濕氣的作用雖然讓地表的暖化情況較緩和，但有部分的山，由於濕潤造成的溫度遞減率較低，代表要到達相同溫度的距離較遠，因此氣候速度變得較快。這是以前比較被忽略的機制。
生物、大氣、機器學習 跨域激盪研究火花
面對氣候變化帶來的多重挑戰，全球山地生態系統的未來懸而未決。這項開創性的研究不僅是對氣候動態的學術探討，亦是一個明確的行動號召，呼籲國際社會針對受到氣候變化威脅最嚴重的地區制定保護措施。
本篇論文由沈聖峰研究員指導，團隊成員來自生物、大氣及機器學習領域，包括本院生物多樣性研究中心麥舘碩AI工程師、詹偉平（前中研院研究助理）、國立成功大學生命科學系陳一菁副教授（前中研院博士後研究）、國立臺灣大學大氣科學系郭鴻基教授，以及法國國家科學研究中心（CNRS）喬納森·勒努瓦（Jonathan Lenoir）研究員。
圖說：研究發現，全球17個山區的等溫線，正以每年逾11.67公尺的速度上升。
