聖嬰現象的氣候變化特性

2015年為有觀測記錄以來,全球年均溫最高的一年。一般相信,這是在全球暖化持續下,又適逢聖嬰現象發生的雙重影響結果。聖嬰現象是熱帶太平洋區域海洋-大氣系統的氣候異常變化。正常氣候狀況時,熱帶東太平洋的冰冷湧升流上升之後,在該區形成海溫較低的區域,這些湧升上來的海水,被太平洋副熱帶高壓南側東北信風驅動,自熱帶東太平洋開始由東邊向西邊流動,形成北赤道洋流。此洋流沿路受到太陽不斷照射而持續增溫,當抵達西太平洋時,溫度明顯增加,形成大範圍暖海水聚集海域,被稱作暖池。暖池海域由於其高海溫、高濕氣的特性,提供做為熱帶氣旋/颱風發展的溫床,使得西太平洋成為全世界熱帶氣旋/颱風生成最多的地區。

依上述機制,熱帶太平洋海溫通常呈現西邊較暖、東邊較冷的空間分布特性;但在聖嬰現象時期,東北信風開始減弱,造成的異常西風將原本西太平洋的暖海水向東邊吹,使得暖水區自熱帶西太平洋移往中太平洋,並持續向東太平洋延伸,太平洋海溫因而呈現西邊偏冷、東邊偏暖的變化特性,恰與正常情形西邊暖東邊冷的分布型態相反。因此,聖嬰現象可被視為是與正常氣候狀態相反相位的變異現象。當此之際,各地氣候也常呈現與正常氣候相反相位的極端變化形態,因而造成顯著災情,尤其是以熱帶為其主要影響的地區。例如,原本多雨的印尼、婆羅洲等熱帶雨林區,將轉變為乾旱少雨的氣候型態,而原本常年乾燥的美洲西岸,則反常的下起暴雨來。

大自然有其平衡機制,聖嬰現象之外,另有一個與其相反變化形態的反聖嬰現象,其對應的氣候特徵是東北信風增強,讓更多的暖海水往熱帶西太平洋聚集,形成範圍更大的暖池。在熱帶東太平洋,因更多海水被吹往西邊,而引發更多冰冷海水湧升上來,促使表面海水溫度更為降低,熱帶太平洋因此呈現出西邊偏暖、東邊偏冷的變化形態,可視為正常氣候狀態的增強版。因此,原本多雨的地方會降下更多雨,偏乾的地方更為乾旱。

聖嬰現象一般被視為暖事件,發生時有利於提高全球平均溫度,反聖嬰現象則是冷事件,會造成全球平均溫度降低。聖嬰與反聖嬰現象通常會交替發生,一次聖嬰現象之後,通常會產生一個反聖嬰現象。這是大自然本身的平衡機制,不會讓某一個區域長期太乾或太濕。但是,連續性的聖嬰或者反聖嬰現象過去也發生過。聖嬰與反聖嬰現象之發生頻率約為2-7年發生一次,在氣象學上,被歸類為年際變化,形成如蹺蹺板的氣候振盪現象。聖嬰與反聖嬰現象的發生,是所有人一生之中均會面對的氣候變異現象,是我們生命歷程中的經驗。

▲1997年冬季聖嬰之表面海水溫度變化分布圖,熱帶東太平洋呈現顯著增溫現象。

(圖片來源:劉進順繪)

(本文由科技部補助「海洋與環境變遷」執行團隊撰稿)

責任編輯:王御風∣國立高雄海洋科技大學 基礎教育中心

審校:翁叔平∣國立臺灣師範大學 地理學系

名詞解釋

年際變化:年與年之間的降水分配情況。

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本文作者:陳昭銘

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