季風、空氣汙染與酸雨

2015年上半年,台灣天氣現象主要有兩個特色。第一個特色為自2014年底開始,連續數月因降雨不足而引發之旱象。各地水庫蓄水量頻頻探底:石門與曾文水庫蓄水量僅維持在3成以下,日月潭的「重疊9蛙」全部露出水面。面對缺水危機,各地除了進行休耕作業,也陸續執行不同階段的限水措施。一直等到5月中旬,梅雨鋒面帶來顯著降雨後,旱象才逐漸解除。第二個特色為東北季風籠罩下,部分地區空氣品質不佳。空氣中的細懸浮微粒(PM2.5)於中部與南部地區,常達到最高等級之濃度,於空氣品質監視畫面上呈現一片紫色標示區域,媒體慣稱之為「紫爆」現象。環保署觀測結果顯示,2月時,中南部地區PM2.5濃度每天都超標,天天空氣品質不佳,呼籲民眾能避免外出就盡量不外出,出門最好戴上口罩。

中南部持續性的空氣品質不佳現象與台灣氣候特性有關。台灣屬於季風氣候型態,每年10月到隔年4月,盛行東北季風。乾冷空氣隨著西伯利亞高壓增強及移行,經由蒙古帶來沙塵,或經由華北、華中重工業汙染區帶來細懸浮微粒,自境外移入台灣。因此,當冷鋒到達台灣時,沙塵與細懸浮微粒的濃度大增,影響空氣品質。環保署統計,台灣地區的空氣汙染物大約有3成來自境外,本土生成的空氣汙染物中,北部主要汙染源來自交通排放,中南部則以工廠、汽機車的影響最明顯。這些細懸浮微粒,於東北季風期間,因籠罩在西伯利亞高壓外圍環流之下,伴隨的下沉氣流使得大氣不易擴散,汙染物無法上升後再經由強勁高空風吹走,便容易累積在地表附近,增加汙染物濃度。另一方面,東北季風會為北部、東北部帶來綿綿細雨,但中南部降雨則相對偏少。降雨過程可將大氣中的汙染物沖涮掉,使得北部地區的汙染物濃度明顯降低。但進入乾季的中南部,因缺乏此一調降機制,便容易在東北季風時期發生汙染物持續累積,形成紫爆現象。時序進入5月中旬後,風向轉變為西南季風,大量水氣自南中國海進入台灣,梅雨雨季開始。顯著的降雨和對流活動帶走空氣中的汙染物。因此,西南季風期間較少發生明顯的空氣污染,空氣品質較佳。

當空氣汙染物融入雨水後,卻又容易形成酸雨。北部地區,夏季西南季風時期雨水酸度較低,但盛行東北季風的冬、春兩季,雨水酸度變高。這是因為夏季時,西南風主要來自台灣南方之洋面,乾淨少汙染物,故酸雨程度較低。但冬、春兩季,東北風主要經由中國大陸或鄰近東亞國家進入台灣,內含較多污染物,使得雨水酸度增加。因此,冬夏殊異的季風環流不僅影響降雨多寡和空氣品質,也和酸雨現象有關。


南部是台灣主要的重工業城市所在地(圖片來源:何彥廷攝)

(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:蔣忠益∣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

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本文作者:陳昭銘

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