根據中央氣象局長期課長陳圭宏，研究二十世紀一百年台灣的氣候變遷與降雨模式，指出兩個明顯的趨勢。
一是溫度上升。在台灣六個氣候站的資料一致顯示，比起一百年前，全島氣溫平均上升攝氏一．四度，是全球的二、三倍。在二十世紀一百年，全球平均地表氣溫上升約攝氏○．六度。
陳圭宏表示，沒有足夠的科學證據可以解釋，為什麼台灣的百年氣溫上升是全球的二、三倍，不過台灣的確都市化、水泥化程度比許多國家高，可能受熱島效應影響。
但台灣跟世界趨勢一樣，二十世紀最暖的十年裏，同樣有七年是在西元一九九○到二千年間，最暖的一年也是一九九八年。
第二個明顯趨勢，是降雨日數在減少中。百年來全台年降雨日數各地均呈現下滑趨勢，平均減少二十多天。
例如台北原本降雨日，在二十世紀初是一百九十天，現在降到約一百七十天。而台南，上世紀初降雨日一百一十天，世紀末約剩九十天。
因為降雨日數減少，但總降雨量卻無明顯變化，因此台灣雨量正集中在少數幾天內下完，豪雨時容易水患成災，其他日子則不雨。台灣容易陷入乾旱或豪雨成災的兩難處境。
「今年就是最好的例子，」陳圭宏指出，今年直到六月底，全台許多地方都鬧旱災。桃園農田早已休耕，南部曾文水庫已達呆水位，原本就預計七月初要全面休耕。
誰想到，七月一日就有敏督利颱風帶來的豪雨，各地災情慘重的同時，曾文水庫卻得到佳音，從呆水位一下子快達滿水位 。
此刻鬧旱災，下一秒變水災
關於雨量，不只是降雨日數在減少，乾旱日數在增加，近十年來，台灣歷次豪雨的降雨量，也都頻頻打破自己的歷史紀錄。甚至，瀕臨要打破世界紀錄。
八年前的賀伯颱風，阿里山四八小時的累積雨量紀錄，達一千九百多毫米，差點就打破二千二百多毫米的世界紀錄。
台灣各地的每小時雨量強度，也一直在刷新紀錄。例如三年前的納莉颱風，創下台灣本島（不含離島）最高的時雨量，一四四毫米。但兩年後被二○○三年的莫拉克颱風超過，一個月後又被杜鵑颱風二八一毫米超越。
而一年總降雨量，累積在幾天內下完，暴雨日多的趨勢也愈來愈明顯。
七二水災，在台中縣上谷關、東勢鎮、以及高雄縣桃源鄉，氣象局記錄到三天的雨量，都已破五○％的年降雨總量。到了艾利颱風期間，豪雨下不停，二、三天內，氣象局更是五次調高各地雨量預測。苗栗縣馬達拉山區，下了一千五百多毫米，兩天把一整年雨量都快下完了。
降雨強度更是動不動就達一百年、二百年才會出現一次的紀錄。
以今年的七二水災為例，水利署在主要災區中部與南部高屏溪的九個降雨觀測站，共有六個測站的每小時降雨量，是破百年紀錄的。 （表三）
降雨強度增強，使得河川的洪峰流量，也動不動就達到一百年、二百年紀錄。三年前的台北納莉颱風，基隆河就是破二百年洪峰。而今年七二水災，水利署沿著大甲溪的三個主要測站——天冷、石岡、河口，洪峰也統統突破兩百年水準。（表四）
雨量與洪峰頻頻破百年、兩百年水準，正是造成河川堤防潰堤，兩岸水患的主要原因。因為過去政府單位進行「河川治理」工作，主要就是蓋堤防，把河水流動用人為力量，限制在堤防內。而堤防設計的高度，與保留河道的寬度，都是以百年洪峰為設計標準。當水量超過百年時，潰堤災難就難免了。
台灣的自然變遷，除了氣溫，降雨外，九二一地震，所帶給台灣地裂山崩的影響，更是不容忽視的現象。它可說是完全改變台灣的地質穩定。
「地震一震，在山上石頭產生裂面，留在半山腰，但是遇到颱風豪雨就會被沖下來，」台大地質系教授陳宏宇估計，九二一之後，至少有上億噸土石堆積在災區的山頭。
陳宏宇與英國倫敦劍橋大學進行從一九七○年到一九九九年，台灣一百五十條河川泥沙沖刷量的研究。在電腦程式上輸入了數以百萬筆的各種資料顯示，在九二一地震之前，濁水溪過去三十年的平均年沖刷量，才五千四百萬噸的泥沙，但是，三年前桃芝颱風來時，達到一億四千三百萬噸，是原來的三倍。
而大甲溪的泥沙沖刷，過去三十年，原本並不明顯。在陳宏宇用顏色標示的地圖上，原本大甲溪泥沙沖刷是淺色的，卻逐漸變黃色，代表侵蝕率加重。
「我要講的話，被七二水災沖出來了，我要說的話，幾乎是那次水災的所有故事啊，」陳宏宇說。
各界預估，九二一大地震後，台灣地質要穩定，恐怕會像日本關東大地震一樣，需要四十年，才能恢復。
不再是洪水，而是洪水加土石
在一次的國際研討會上，日本專家分享了，發生在一九二○年的日本關東大地震，初期每遇颱風水患，讓該區的土石崩塌，最高一年達二千次，到四十年後減少到二三三次，才正式進入穩定期。
當氣候、雨量與台灣的地質、土石，統統同時產生巨大變化時，相乘起來的效果，就是台灣正面臨一個新的環境台灣、面臨一個過去幾十年來，所有做事方法都必須被顛覆的新局面。
例如這幾年一再發生的土石流災害，就令不少專業人士感到極大的震撼。在水利署服務二十年的主祕吳約西，小時候經歷過八七水災，奶奶睡在床上被洪水流走，對於新局面，同樣感受很強。
吳約西指出，過去水利署治水，是治「洪水」，但現在已經不是洪水，而是洪水夾帶土石的問題。
傳統的堤防，是為了擋水，水還比較好引導，但土石重量是水的二到三倍，夾帶量太多，水轉彎了，泥沙卻不跟著轉，一直留在原地衝撞，衝撞路基就路基侵蝕，衝撞堤防就易潰堤。
新局面不只給過去堤防興建的做法帶來衝擊，也給過去河川治理，帶來挑戰。
在過去台灣經濟未發達，普遍貧窮的年代，為了讓河川兩旁的土地充分運用，台灣人習慣「與河爭地」，企圖用堤防的力量，把水流縮在窄窄的水道中。再在堤防外種起了西瓜、作物，甚至蓋起了住家。
水利署水利規劃試驗所謝勝彥所長就指出，過去河川下游築堤防，因為下游人口多，因此以百年洪水為標準。但上游劃設的水文線，都只以兩年洪水量為標準，「也就是今年水流這邊，明年水流那邊，兩年都淹不到的，就不在行水區裡面，這是劃的太窄了。」
結果，上游山上的墾民、河川兩邊的作物、建物都愈來愈多。當難得一見的大水來時，民眾數十年的心血，就付諸流水。問題是，現在已經是每隔一、二年，在不同地方，就會出現一次百年難得一見的土石洪水。
走訪已經數次受災的信義鄉神木村一帶，可說是最好的縮影。站在神木村山路邊往下眺望陳有蘭溪，沖垮的堤防，歪歪扭扭的陷在水中。不少沿河岸的住家，因沖毀而殘缺不全，破裂的水管、倒下的屋簷、散落一地的雜物，斷裂的地面，讓人懷想，當初的岸邊居民，今日何去？
河邊僅存的一座溫室玫瑰園內，一對夫婦正在剪花枝。指著遠遠的堤防，他們說，「原本我的田，就延伸到堤防那裡，至少一百公尺的田園，不見了。」夫婦倆細數，賀伯颱風時，他們的田流走一分地，桃芝更慘，流走三分，七二水災又流走了一分。
山川土地，需要新對待方式
吳約西引用了一本書上的話，上面寫著，「地質學家看千萬年變化，地形學家看的是數百年的變化，工程師看的是三、五十年的變化。」
這正點出台灣工程業界的侷限。不再能用過去的做法，來應付未來的災難了。事實上，台灣的自然界，此刻的狀況，已經超乎幾十年來專家的經驗。山川、土地，需要新的對待方式。
而這豈止是台灣人正在面對的新環境局面，也是整個人類和全球的挑戰。
這幾年來，在聯合國教科文組織的贊助下，國際空中攝影專家亞祖．貝彤，進行長達十年的拍攝全球計劃，從空中拍攝了世界上一百多個國家的風情。照片都是美麗的畫面，訴說的卻是一個個地球被破壞的情景。
亞祖在攝影集上分享了他的心情，「從事這計劃超過十年的我，了解並想要強調，我們的世界目前在消費、生產，以及資源開發上的程度與手段，就長期而言，是絕對不可行的。我要以我的照片，為此決定性的階段做舉證。請所有的人一起來好好想想這個星球的演化，以及其住民的未來。」
攝影集的封面上寫著：「沒錯，你不能只用一．七公尺的高度來看地球了。」
人類只有一個地球。台灣人也只有一個台灣。面對新的生態變局，台灣人該如何確保自己的未來？
改變，無疑是唯一的道路。
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