撰文／張嘉榮

近年來，全球暖化造成的氣候變遷及異常劇變天氣等現象，對於全球生態系造成極大影響，而氣候條件越嚴苛的生態系，例如極地、沙漠及高山，所受的衝擊相對越大。高海拔地區因低溫、強風、烈陽等惡劣氣候，其生存環境遠比低海拔地區嚴苛，而生物為了適應這樣的氣候條件，往往也發展出對棲地的專一性或是生理的獨特性，因此只要氣候環境的微幅變化，就可能對高海拔地區的生物多樣性帶來劇烈的衝擊。

氣候變遷對高山生態系的長遠影響，目前仍屬未解之謎，持續的研究監測與資料累積是解開謎題的第一步，其中氣象資訊更是解讀生態研究資料的基礎，而高山氣象站更是能有效、精確記錄氣象資訊的重要設施。

氣象科學登高山

臺灣系統性的氣象觀測始於日治時期。臺灣總督府於治臺隔年起（1896年，明治29年），先後在平地設立了臺北、臺中、臺南、恆春、澎湖島、臺東、花蓮港等7處，配備有氣象觀測儀器設備的測候所，但自此之後就一直未有擴充，直至昭和年間為了南進與軍事上的目的，才開始於各地增設測候所。

而早在20世紀初，測候所官員與許多天文及氣象研究者，都透過各種努力向臺灣總督府爭取在玉山山區設立氣象觀測站與天文台。在當時高空氣象資料的取得主要有兩種方式，一種是由地面施放氣象氣球探測，另一種則是在高海拔地區設立觀測站直接進行氣象記錄，然而氣象氣球探測若要做到定時、定點的密集觀測，勢必將消耗大量經費，且有觀測精度較差的問題，所以設立高山觀測站必然是最妥切的選擇。

在正式於高海拔地區設立觀測站前，總督府為了擴大氣象觀測網，曾借用許多官署、學校及警察駐在所設立「觀測所」來進行雨量的記錄，少數則增加觀測溫度及氣壓。所以部分位於橫斷中央山脈道路上的駐在所，如能高（今能高越嶺古道天池山莊）、八通關（今日治八通關越嶺古道八通關草原）等，皆為早期臺灣高海拔地區氣象觀測留下許多基礎資料。

直到昭和年間，航空事業的蓬勃發展使得對航空氣象資訊的需求大增，為了更有效的收集高海拔氣象資訊，將所得資料與低海拔測站結合，進而分析大氣垂直剖面結構，提供飛機航行所需之航空氣象資料，總督府於1933年（昭和8年）3月15日在阿里山萬歲山北側設立了「阿里山高山觀測站」（今阿里山氣象站），海拔高度為2,413.412公尺，臺灣自此開始能真正完整的收集高空的氣象資訊。

阿里山高山觀測站設立後，其所獲得的氣象資訊對於飛航安全的提升帶來莫大的幫助，隨著太平洋戰爭的爆發，對於高空氣象資料的需求更是迫切，以利戰機飛行及天氣演變研判。1943年（昭和18年）10月，臺灣總督府終於在玉山北峰設立了「新高山測候所」（今玉山氣象站），海拔高度3,844.784公尺，為東北亞最高之氣象站，也是臺灣島上海拔最高政府機構及房舍。

玉山氣象站已持續記錄高山氣象資料達71年，目前每天的觀測工作，是從清晨5時至晚上21時，觀測「逐時」氣壓、氣溫、溼度、風向、風速、降水量、降雨強度、日照、日射、能見度、蒸發量、地溫、天氣現象、雲、雪等氣象要素，並將資料傳回中央氣象局本部之資料庫，作為氣候資料之整理與統計；以及傳送至中央氣象局氣象預報中心，供天氣分析及預報作業之參考。

至今，臺灣海拔2,000公尺以上的高山氣象站共有13處（2,000～3,000公尺為4處，3,000公尺以上為9處）。其中有12處位於國家公園境內，當中6處為太魯閣、玉山、雪霸國家公園經由研究計畫所架設的測站，而另外6處則為中央氣象局所屬或是與國家公園合作設立的測站。

• 上圖：玉山氣象站／何昌穎攝
• 下圖：合歡山氣象站／林茂耀攝

自動的儀器‧鐵打的人

然而在臺灣最高海拔的地區設立的氣象站，無論在硬體維護、物資運補及人員輪調上均屬大不易。在玉山氣象站服務達29年的李臺軍，就在書中陳述生活上的種種不便：

菜色經常儉樸至極，一片高麗菜葉也能煮一鍋湯，至於青菜，最豐盛也不過3樣……工作同仁平常吃的米是工友每月都得下阿里山運補一趟24公斤，雪季的米、罐頭食品、醬油、鹽等則由公家僱請山青運補上來。

至於飲用水，在山上本就珍貴，完全只能靠屋簷下的水槽接雨水，儲存於木桶內使用……缺水時，工友就要到舊宿舍前方斷崖下500公尺水源處挑水回站用。

另一位服務逾20年的謝新添，也提及駐守人員的安全問題：

玉山屬於「雷區」，夏天經常打雷，每當附近山區打雷，觀測員就必須冒著「遭雷劈」的危險外出觀測、記錄。

駐守人員輪值上玉山站時，都會攜帶個人所需藥物，也會準備一些感冒藥和簡易的氧氣罐……曾有同事因中耳炎引發高燒，因為天氣冷而沒有發覺，只覺得走路失衡，直到雙耳流膿，才緊急申請「海鷗」（直昇機）護送就醫。

因自動化儀器與無線傳輸技術的進步，許多的觀測資料如溫度、濕度、風速、氣壓等經由儀器感測後，隨即傳輸至中央氣象局本部之資料庫，大幅減少氣象站的駐守人力。然而部份氣象現象仍須靠人工觀測，需要固定人力來駐守，或者氣象測站內的儀器亦需要定期維修，因此交通可及性便成為設立測站的重要考量。所以在沒有道路可達、需人員步行前往的高山地區，設立自動氣象站成為許多單位及研究者的最佳選擇。自動氣象站除有較低的維護成本，也可隨設立者的研究需求調整觀測儀器與項目，具有較大的設置彈性，往往也比置式觀察更能發現許多特殊的氣候現象。

• 上圖：玉山氣象站戶外觀測坪／何昌穎攝
• 下左：白雪靄靄的雪山圈谷／潘振彰攝
• 下右：玉山主峰石碑曾遭落雷擊中／范震華攝

與認知大不同

臺灣高山地形常於很短的直線距離內有著極大的高低落差，加上季風風向、山脈走向及臨海距離等因素，導致高山氣候的變化極為迅速。為了提供更細緻的生態對照分析，雪霸國家公園管理處遂於2009年委由國立中興大學成立研究團隊，進行各項領域的整合調查，並由國立臺灣大學擔任氣象環境因子的調查與研究。為了瞭解雪山高山氣象隨海拔高度變化的特性，先後設置了圈谷、黑森林、三六九及哭坡頂等4處氣象站。根據2009～2011年的觀測紀錄中發現了一些有趣的氣候現象。

溫度不一定是等差下降

氣溫隨高度下降是眾所皆知的常識，國中物理課本總是告訴大家：海拔每上升100公尺，氣溫會下降0.6℃。雪山的氣候監測則顯示：雪山高山氣溫並不是隨著海拔高度的上升而均勻等差下降的。哭坡頂站與三六九站溫度遞減率每100公尺下降0.83℃（海拔3,050～3,142公尺）；三六九站與黑森林站0.8℃（海拔3,142～3,405公尺）；黑森林站與圈谷站0.2℃（海拔3,405～3,584公尺）。

高山原來不比平地濕

臺灣位處亞熱帶，高溫、多雨、濕度高，山區更給人潮濕易雨的印象。但高山的濕度卻跟一般民眾的印象有很大差異。一般平地的相對濕度平均都在80%～85%上下，而雪山各站的平均相對濕度以三六九站的64.8%最低，最高的哭坡頂也只有77.4%。而高山相對濕度較低的區域，也更容易因人為不慎而重複發生林火，影響了森林演替的速度與更新的頻率，植被條件的改變更連帶影響了棲地內的動物群落。

• 高山生態系中的生物群落多數分布範圍相當侷限，易受環境氣候因子改變的衝擊，左圖為南湖柳葉菜／王志強攝，右圖為玉山金絲桃／范震華攝

為高山生物未雨綢繆

最初氣象站設置的目的在於提供人們更全面的天氣資訊，在氣象局與國家公園的合作下，人們可以得知各個國家公園的天候狀況，在進入國家公園前未雨綢繆做好萬全的準備。但面臨全球氣候變遷我們是否已作好準備？

當人類的文明受到極端氣候一波波的衝擊，高山地區等高敏感區的生物也成為熱鍋上的蟻。因為他們就像一座座具有生態獨特性的島嶼，這也表示高山生態系中的生物群落多數分布範圍相當侷限，當全球溫度逐漸上升，它們是不是會如困在逐漸縮小的孤島上，腳下是節節逼近的高溫，更別說全球暖化帶來一連串的環境連鎖效應―低海拔生物競爭、物候變化造成食物來源的短缺、氣候條件變化影響生存率等等。

氣候變遷對高山生態系的影響是國家公園正在摸索的新課題，對兩者間關聯性的了解仍有限。為使脆弱的高山生態系能永存，各高山型國家公園皆著手進行氣象資料的觀測與累積，並委託專家學者進行生態系及物候調查的研究，希望瞭解高山生態系中生物族群的時空分佈變化與環境氣候條件之間的關係，進而探討全球氣候變遷對高山地區生物群聚可能之影響，提供各高山型國家公園整體生態系經營管理對策及方案。

• 上圖：雪山黑森林是分布在海拔3,400公尺左右的臺灣冷杉林，雪山高山氣象站之一即位於其中／潘振彰攝

• 作者簡介
• 張嘉榮：國立東華大學自然資源與環境學系博士生，近年來從事數條古道的調查與沿線史蹟保存的研究工作。