新海诚,对大家来说是这五年高品质动画电影的代表,不管是《你的名字》、《天气之子》,都让大家耳熟能详,而其中的灾害主题则扣住了他的爱情主题,不论陨石来时的避难,或是气候异常的降雨,都是非常值得讨论的主题。
笔者做为大气科学从业人员,本篇文章,想要从《天气之子》来讨论极端气候,因为极端气候不仅是联合国《永续发展目标 (Sustainable Development Goals)》的主要议题,也在近年来深深地影响人们生活。
天气之子的气候状况
这次新海诚用了一个很大胆的主题,也就是主角再也不是为了地球飞去宇宙深处作战的女高中生(《星之声》),也不是挽救过去将被陨石毁灭的村子的男高中生(《你的名字》),而是在犯罪边缘的少年少女,而他们并未为了日本跟地球,而牺牲自己成为人柱。
从某个角度来说,人都有年轻不懂事过,为了爱牺牲理性也非意想不到,但是主角在「拯救世界」与「拯救恋人」之间,选择恋人而放弃世界,也算是少有的故事情节,因此开映之後,的确造成了一些话题性。
不过,笔者比较有兴趣的,是其中的降雨情节。日本降雨从 2021 年持续到 2024 年,的确是不可能的,除了要有足够的水气,以及足够的对流将气团推往较冷的高空外,还须要足够的气溶胶来形成足够大的水滴,才有机会造成降雨。
如果电影中的「神」希望靠物理作用,让日本持续下雨三年,那我想这不会是对流造成的雨:因为在连续降雨而缺乏晴天的日本,潜热(单纯的水蒸发与植物的发散作用)与显热(因为地表与空气温差造成的热量传播)都将成历史。在夏天时,缺乏地面形成低气压的情况下,也无法产生梅雨所需要的对流作用。
所以最有可能的,就是在太平洋上,生成一个热带性低气压造成的风暴,但又因为气压带的影响,让此风暴持续盘旋在日本外海,替日本带来大量的水气。
这样的风暴若持续一整年不停歇,即使粗估每小时不到 2mm 的降雨量,一年下来也会带给日本超过 10000mm 的降雨。日本年均降雨约在 1500mm 到 1800mm 左右,此风暴将造成四到五倍的年降雨量,这可能会对日本造成破坏力仅次於《日本沉没》的最大自然灾害。也就是说,光是一直下雨,的确有可能淹没整个日本的都会区。实际上,2021 年的夏天,德国西部与比利时东部大小城镇,就在低气压气旋 Bernd[1] 带来的豪雨下,受到了重大的打击。
但可惜的是新海诚对於日本淹没这个概念有点夸大,在影片结尾,日本的「彩虹大桥」被淹没,彩虹大桥塔高 126 公尺[2],动画中大约被淹没超过一半,这边就先估仅 63 公尺高。
这应该是天气之子的Bug,因为要淹到 63 公尺的高度,唯一合理的解释只有全球气候异常,造成冰河融解。在《自然》科学期刊中,Gregory & Oerlemans (1998) 估算在全球暖化的影响下,考量到冰河区的融化量,海平面到 2100 年将会上升「数公尺」;而美国地理调查所( USGS) 在网页简略提到,如果全球冰层溶解,大约会是 76 公尺高[3]。
也就是说,在《天气之子》中,全球极度暖化,导致海平面上升 63 公尺,这已经是勘比《2012》的世纪灾难了。
另外一点,两年半中经历气候变化(真的如主角讲的:「我们改变了世界」)後的日本,在海平面上升 63 公尺的情况下,造成将近有 17.41% 的国土面积丧失,而情况最严重的则在大东京都地区。
豪雨造成的问题
豪雨可以说是地球上最容易触发灾难的关键气象要素。相较於需要板块交界的地震、需要大气运动才能造成的台风/飓风,以及只有高纬度地区才有的雪灾,任何地方只要「会下雨」,就有可能豪雨成灾。对土木界而言,水一直是问题也是重点防治对象之一。
所以,撇除不合理的海平面上升之外,这边还可以再浅谈一些《天气之子》中可能会出现的豪雨灾害。
在豪雨的侵害下,日本平地的地下水位应该会保持在地面,而山区的地下水水位也可能会偏高,土壤含水量偏高後,不仅会造成土壤重量上升,亦导致侧向土压上升,再加上日本与台湾一样,是造山运动强烈的地方,所以坡沙土堆积浅,土石流、泥石流的情况将会十分强烈。
在日本持续降水期间,山区会有许多因为崩坍造成的堰塞湖,山区居民应全数彻离以保全生命安全。
山区道路除了会因为坍方造成道路中断,高水位也会超过道路上挡土墙的设计。挡土墙原本就是根据地区水位做估算与设计,但是在连年降雨下,水位高度将超过一般设计的强度,所以道路上的挡土墙也会有坍塌的危险。
而岩层区也会因为岩隙间的水压上升、破坏岩体,导致挖穿山间的隧道开始因为水压,而坍塌阻塞。
由於山区的降水无法被土壤吸收保留,所以大多数的水将会汇流到平地,平地的淹水状况将比往常更严重,都市内的排洪系统将完全失效;而河道的防洪墙虽然阻挡了河道暴涨,但都市内的淹水也将难以排除。
都市中的高楼虽然提供了居民可用的居住环境,但是因为大多数的高楼机房都设在地下层,所以楼房机能将损失殆尽,除了电梯无法使用,污水与粪水也将漂满都市内部,好在连年下雨,所以这些污水早已成为庞大水体的分子,所以也不是真的很「污染」(但感性上不能接受),另外从山区涌入的人口,可能会因为人口拥挤,造成更大的社会与治安问题。
除此之外,伴随降雨而来的,还有厚重的云层。云层阻挡了阳光,也阻挡了植物进行光合作用,可想而知,日本的农业也会随之被破坏,菌类养植可以继续,也就是日本在没有被核战争攻击的情况下,却可能必须过着有如《地铁 (Metro2033)》的生活。
同时,在缺乏阳光的基础下,人类无法自然产生维他命 D,儿童也将因此生长不良,更惶论因为长期阴天导至人们忧郁症比例上升。
在豪雨不断的气候异常下,原本就存在的极端天气状况只会更甚,日本连年降雨,就有可能是某处连年乾旱。在动画中,日本的异常降雨,代表人类的世界可能只是将更快速地步向灭亡。毕竟现今为了减低温室效应造成的危机,各国正在提出方法来净零,但《天气之子》一口气就造成了更严重的气候影响。
总而言之,《天气之子》与其说是放弃日本拯救少女,其实更有可能是放弃全世界整救少女。
当德国遇上「天气之子」
近年最大的洪灾,便发生在 2021 年,从美洲到欧亚洲,各国都遭遇到了前所未见的洪灾。
2021 年,当德国还正因为 COVID-19 感染人数下降,逐步微解封之时,七月发生的大水灾,造成了人命与财物[4]的重大损失。除了高达 70 亿欧元的保险赔偿外,德国西部的 Ahweiler、Erftstadt、Hagen 等城镇被淹没、房屋被冲毁,许多河道旁的居民,也在雨灾过後丢出许多被洪水泡毁的家具电器,损失惨重。
虽然部份民众将炮火转向预警系统的失败[5],但预警系统并非毫无作用。在德国可以装 NINA app 做为推播使用,某些城市也会有警报广播系统,但即便已发出手机 app 的警报,以及俗称 Siren 的警报,民众不一定会意识到灾难的到来并进行疏散,也有民众忽略警报选择不避灾,甚至有民众说从未能想像德国发生「有如第三世界」的洪灾,但事实上,德国大河(如莱茵河、易北河)在近 10 年内,就有过类似洪灾的纪录。
2016 年时,德国酒乡之一的阿尔魏勒(Ahweiler),其周边的阿尔河(Ahr)就泛滥过一次,当年低气压带来连日的绵绵大雨,造成了小部份地区被水淹没;但是当 2021 年的洪灾再次来临,居民还是觉得很震惊,可见该地区的居民对洪灾是缺乏想像的。
2021 年的这场洪灾,德国城镇的管理层级并非没有作为,笔者居住的小镇,在洪峰来临前十二小时就已封闭桥梁,许多志工开始投入疏散河提居民的工作,将居民安置在大卖场,且有志工开车接送。然而,在河水暴涨的岸边,不仅有路人无视路障通过,有更多人在岸边拍照,纪录淹水状况。受灾区域亦同。
但是话说回来,居民与当地警消的这种反应,可能也是非战之罪,因为许多的测站都遭遇到破纪录的水位高,如阿尔魏勒的测站阿尔特纳尔(Altenahr)在资料中写下了「最高纪录」[6],但是因为测站毁损,没有具体数字;有学者则提出,这是 200 年洪灾的规模。但是防灾等级的提升,也意谓着公共工程经费的支出。如何在两者间取得共识,一直是防灾工程的大哉问。
德国的气象预警也并非无作为,但并不是所有的预告都能说服人,欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 的丛集预策系统 (Ensemble Prediction System)利用了气象模拟中的不确定性,以多重运行结果进行机率预测,来替代传统的单一运行的单一结果。然而,即便用上机率预测方法,也只能在极端的机率 (第 99 percentile) 下预测到德国西部会有 122mm/day 的最大降雨,而德国气象中心 (DWD) 的在当日所量测到的是 144mm/day 最大降雨。
严格说来 ,即便使用了丛集系统亦无法补捉到雨量的最大值,实属可惜。所以气象预报并非完全有效,加上只有 1% 的机率可以达到四分之一的年均雨量,这个机率很难说服一般人马上进行避险。
这样一次性的暴雨时期,德国遭受了超过七十亿欧元的保险赔偿,并有将近 200 人死亡,可见当灾难超过预测时,人类的应对是远远不足的。同时,德国因为二战时期与冷战的阴影,对政府集权相当的反感,也间接导致无法使用如台湾的细胞简讯的方法,来广范地疏导民众。如何增强防民众对灾难的因应意识,有可能将也是德国接下来的课题了。
在极端气候之下,要更有防灾意识
天气之子因为对治安黑暗面的描写,以及主角的选择,造成了不少的争议,也造成观影程度与《你的名字》有所相差,虽然对笔者而言,其气象的状况算是超现实,且对社会重建的描写不够深入,但是在气候变迁下,人们必须思考并建立对防灾的概念与意识,在降雨强度变强、极端温度更高的情况下,灾难是有可能会更严重的。
台湾的读者可以多参考水土保持局的相关防灾宣导与资料,建立与更新相关知识,更重要的,应该是随时有防灾意识,才能保护自己,以及保护别人。
参考资料
- Gregory, J. M., & Oerlemans, J. (1998). Simulated future sea-level rise due to glacier melt based on regionally and seasonally resolved temperature changes. Nature, 391(6666), 474-476.
- [1] 德国Tagesschau 2021-7-14报导:异常困难的状况(“Außerordentlich schwierige Lage”)
- [2] 日本彩虹桥基本资料
- [3] USGS官网FAQ
- [4] 德国之声- 德国今夏水灾保险损失超预期
- [5] 德国西部洪灾严重,防灾系统哪去了?
- [6] 德国Altenahr水位资料
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