（左起）中研院生物多樣性研究中心麥館碩AI工程師、成功大學生命科學系陳一菁副教授、中研院生物多樣性研究中心沈聖峰研究員。（中研院提供）
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爲一大挑戰。中央研究院生物多樣性研究中心研究員沈聖峰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。研究成果已於年3月27日發表於國際頂尖期刊《自然》（Nature）。
這項名爲「全球山區氣候變化速度與物種適應」的研究，探討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1000公尺，溫度遞減率爲3℃到9℃不等，變異極大。
沈聖峰表示，海拔每上升1000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佈範圍移動之影響。研究團隊的突破在於，利用熱力學公式，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。
在全球暖化影響下，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8616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，意味着暖化程度加劇，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員詹偉平進一步說明，透過團隊研究顯示，1971至2020年間，臺灣山區地表溫度上升幅度並未超過全球平均，但其高溼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。
研究也發現，乾燥和溼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，是造成山區氣候速率較高的主因。而在溼潤地區，溼氣的作用雖然讓地表的暖化情況較緩和，但有部分的山，由於溼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。
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，研究團隊呼籲國際社會，針對受到氣候變化威脅最嚴重的地區制定保護措施。
本篇論文由沈聖峰指導，團隊成員來自生物、大氣及機器學習領域，包括中研院生物多樣性研究中心麥館碩AI工程師、詹偉平（前中研院研究助理）、成功大學生命科學系陳一菁副教授（前中研院博士後研究）、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。
