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聖嬰現象與颱風

2014Dec/28

科學三分鐘 2014-12-28 16:55:00

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近年來聖嬰現象等各種極端氣候,對全球各地造成災害。聖嬰現象到底是什麼?台灣學者最近的研究成果,如何證明發生在冬天的聖嬰現象,跟發生在夏天的颱風有關呢?請聽今天的科學三分鐘,主題是:新發現!聖嬰現象與颱風。


聖嬰現象多半發生在聖誕節前後,不過可能延續好幾個月之久。聖嬰現象到底是什麼呢?其實,它跟表層海水的溫度有關。當赤道附近的東部、中部太平洋的表層海水,也就是南美洲祕魯和厄瓜多西邊的海面上,海水溫度異常地高,就叫做聖嬰現象。您可能還聽過一個名詞,叫做反聖嬰現象,簡單地說,就是在同一個地區的海面,海水溫度異常地低。

聖嬰現象的成因還不能完全確定,但科學家們大多認為跟當地常颳的東風,或者東北、東南風有關。在正常狀況下,當這個地區的海水被太陽曬熱之後,會被東風吹向西邊,引發對流,讓下層比較冷的海水向上湧出,表層海水就會比較冷。但是,如果這裡的東風減弱、甚至轉變成西風,這種效應就會減退,造成表層海水比較熱,稱為聖嬰現象。

相反的,如果東風太強,讓下層的冷海水湧上來更多,則會讓當地的表層海水比平常更冷,成為反聖嬰現象。這兩種現象的成因跟風力與風向有關,而風力與風向又跟氣壓有關,所以氣象學家只要觀察赤道附近的太平洋中心和東岸的氣壓,就能預報聖嬰及反聖嬰現象。現在科學家更發現,這兩種現象有互補作用,常常會交替發生。

聖嬰現象既然發生在冬天,怎麼會影響夏天颱風的強度呢?台灣的學者台大大氣科學系的林依依教授,參與了夏威夷大學金飛飛教授帶領的跨國合作,解開了這個謎團。您可以這樣想,聖嬰現象既然是表層海水溫度升高,它就會累積熱能,而金飛飛教授早在20年前,就已經發現了這種熱能累積與釋放的機制。


最新的研究更進一步發現,從12月到隔年2月,東太平洋赤道的聖嬰現象累積的熱能,會在6到9個月之後,往南、往北輸送到緯度比較高的海面。這地區的緯度大約是20度,正好是東太平洋的颱風發展區。為什麼夏天颱風比較多?因為颱風的生成需要熱能。如果冬季聖嬰現象累積的熱能,同時也輸送過來,加上氣象和海洋的條件符合,就可能讓颱風變得更強!

這個熱能輸送的過程是在海面下進行,可說是過去沒被發現的「秘密通道」。研究團隊認為,研究這個「熱能的傳輸通道」,將有助於預測颱風的強度。

今天的科學關鍵字,就是:
聖嬰現象 簡稱ENSO
您可以透過這個關鍵字,進一步查詢或做延伸閱讀。


【本單元由行政院科技部補助製播,感謝國研院台灣颱風洪水研究中心廖宇慶副主任擔任本集科學顧問】

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2018-01-19
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