【環境與人】非生物環境之組成與變遷綱要及展望--姜善鑫

非生物環境是指所有影響地球上生物生存或發展的外在因子（或條件），這些所有的外在因子非常複雜，而且彼此又相互影響。若從宇宙看地球，地球的非生物環境是由大氣圈、岩石圈、和水圈三大部分組成。

地球大氣圈的厚度若以一萬公里為其上限（事實上該處幾乎已無空氣），大約其97％的大氣是集中在最貼近地表面的25公里空間範圍內。在地面上80公里以內的空氣層是均勻大氣，其組成成分相當一致，主要為氮、氧、氬等永久氣體與其他微量氣體。在微量氣體中，水氣和二氧化碳係因時因地而有差異，因此又稱其為變動氣體。變動氣體雖然為量極微，但是其影響卻非常大，是非常重要的溫室效應氣體。地球大氣中的重要溫室效應氣體有水氣、二氧化碳、甲烷、氮氧化物、及人造的氟氯碳化物等。

太陽輻射能是地球最主要的能源。當太陽輻射穿過大氣圈進入地球時，大氣的永久氣體並不會吸收太陽輻射能量，俟地表吸收太陽輻射能量後，再以地球輻射方式放出，這時大氣中的溫室效應氣體即會吸收地球輻射能，並再反射回地球，這種效應稱為地球的“大氣溫室效應”。地球因有大氣溫室效應，所以地球的氣溫不至於下降到地球的黑體溫度。地球的黑體溫度理論上為攝氏零下18度，但地球因為有大氣溫室效應，所以其實際溫度為攝氏15度，兩者之間相差了攝氏33度。地球大氣圈中若溫室效應氣體增加，則溫室效應增強，地球的平均氣溫自然上升，這種現象稱為“地球暖化”。

人類文明進入工業革命後，因為大量使用化石燃料，燃燒化石燃料會釋放出二氧化碳溫室效應氣體，導致地球大氣中的二氧化碳大量增加。此外，人類為了增加糧食生產，又擴大燃燒森林、草地，以便農地耕種。燃燒林地會釋放氮氧化物溫室效應氣體，農地耕種則又釋放出大量甲烷溫室效應氣體。更甚者，人類自己又生產了自然界本來不存在的氟氯碳化物工業原料，該化合物在大氣對流層中相當穩定，它不會受到破壞，而且其生命期又長，並且它吸收地球輻射的能力更勝於二氧化碳千倍，它是超強的大氣溫室效應氣體。當氟氯碳化物上升到大氣平流層時，它吸收太陽紫外輻射產生光解作用，生成氯，再催化臭氧，因此它是破壞地球大氣臭氧層的元兇。目前地球的南北極上空均出現臭氧層稀釋現象，此即是有名的“臭氧洞”。

地球的大氣除了溫室效應外，目前更遭受到嚴重的污染。大氣污染不但影響生物的生長，而且也有害人類的健康。大氣污染又導致酸雨的生成，然後酸雨再進一步危害人類健康並造成生物圈的浩劫。

地球的岩石圈並非是“山河永固”，它也是一直在變化中。其變遷的尺度有大有小，有快有慢。在野外常可看見高山上有海洋生物化石，這即表示以前的海洋現在已變成高山；同樣在海底下也可發現陸地植物化石，這即表示以前的陸地現在已變成海洋。所謂“滄海桑田”“高岸為谷，深谷為陵”等，在地球的歷史中都是常有的現象。地球的板塊漂移其時間尺度超過千萬年，其空間尺度擴及全球；山崩與土石流現象的時間尺度為瞬間發生，其空間尺度則僅為局部小地區。

台灣位於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊的交界處，以前曾在海底，後來在兩板塊的擠壓碰撞下，突出海面，形成今天形貌之島嶼。目前台灣地區地震頻繁，亦是受到板塊擠壓碰撞的影響。台灣又因多雨且降雨強度大，因此而造成的陸地侵蝕和堆積現象，非常顯著，這些作用也在改變陸地表面。

全球暖化現象造成全球海平面快速上升。雖然海平面從一萬年前上一個冰河時代結束以來就已經開始上升，但在19世紀以前，其上升速率非常緩慢。根據調查，在20世紀初期，全球海平面平均每年上升1公釐；到了20世紀末葉，全球海平面大約每年上升1.2至1.5公釐之間；科學家估計，在2050年時，全球海平面預估每年將上升20至30公釐。

全球海平面上升將對人類造成空前巨大影響。通常在砂質海岸地帶，海平面每上升1公分，海岸將因受到侵蝕作用而後退1公尺以上。海岸線的後退會導致許多陸地消失（其實是被海水淹沒掉），尤其是大河口的三角洲及低平的海岸平原地帶最嚴重。這些低平的海岸平原及三角洲通常土地肥沃，是人口稠密和工商業發達地區。海岸後退將使原來居住其地的居民流離失所，若當地政府處理不當，將使這些人民變成洪水難民，因此可能造成社會、經濟、或政治的動盪不安。

地球非生物環境之變遷是不可避免的事。台灣由於地理位置因素，其變遷較世界其他地區更為顯著。做為地球村成員之一，台灣從政府到人民如何通力合作，善盡責任，實是刻不容緩之事。若我們現在仍不重視非生物環境的變遷，則史無前例的環境災害將更為頻繁。若我們現在還不想方設法，謀求解決之道，那麼等到2100年時，我們將會發現那時的台灣與今天的台灣相比，台灣已經經歷了一場巨大的環境變遷浩劫。