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2024-08-01海洋熱浪與颱風的親密關係 656 期

Author 作者 潘任飛/中央大學水文與海洋科學研究所副教授。

Take Home Message
•由於颱風的增強過程複雜,颱風強度的預測仍具挑戰性。海水溫度是其中的關鍵因子,當溫度愈高,颱風增強機率愈大。
•2020年巴威颱風在東海異常增強,成為當地近十年來最強的颱風。研究發現此現象與海洋熱浪有關,當時的海溫比平時高,導致颱風增強。
•海洋熱浪不僅加強颱風發展,且在全球暖化情境下還有可能愈加頻繁,威脅人類安全。未來,兩者之間的交互作用還需進一步研究。

 
熱帶氣旋(俗稱颱風)是地球上最具破壞力的自然災害之一。被它們「拜訪」的地方無不滿目瘡痍,面臨著巨大的經濟損失甚至是人命傷亡。位於颱風「熱區」的臺灣,颱風與我們的關係更是密不可分。颱風一方面為我們帶來可怕的災情,另一方面又提供重要的水資源,我們對它可說是又愛又恨!
 
不過,精準的颱風預測可以幫助我們做好事前準備,將颱風造成的影響降到最低。經過科學家們幾十年來的努力,目前我們對颱風的路徑已經有所掌握,大概知道颱風在未來幾天裡會往哪裡走。但是我們對颱風後續強度(也就是風力)的變化,到現在仍然束手無策。主要是因為颱風的增強過程極為複雜,有很多物理機制到現在還沒有被完全解開。因此,颱風強度一直是氣象研究中的重點議題。
 

異常增強的颱風

溫暖的熱帶海洋(26℃以上)是颱風的搖籃,為颱風提供主要的能量。這也是為什麼當颱風登陸後會迅速減弱的原因,當賴以維生的「燃料」被切斷了,強度就會減弱。相反的,透過海洋和大氣的交界面,海洋把大量的能量向上傳輸到颱風,就能讓颱風茁壯成長。能量愈多,颱風則愈強,破壞力也隨之倍增。然而,能量傳輸的多寡主要取決於三個要素:海水溫度、大氣環境、颱風本身的結構。其中,海水溫度是一個影響颱風強度的關鍵因子。簡單而言,海水溫度愈高,颱風增強的機率就愈大,反之亦然。
 
2020年8月下旬,巴威(Bavi)颱風在臺灣東部外海形成,然後往北進入東海。巴威的強度在行進期間不斷增加,最終成為強烈颱風,近中心最大風速達每小時185公里,最後登陸到北韓(圖一)。值得注意的是,巴威是東海過去十年內最強的颱風,它登陸時的強度仍保持在中度颱風等級(風速達每小時120公里),在如此高緯度地區並不常見。面對如此強勁的颱風,促使北韓有史以來首次以全程電視直播即時報導颱風動態,此舉立刻引來國際社會的熱烈討論與關注。

 

圖一|巴威颱風路徑與地理位置(作者修改自延伸閱讀)
海洋色階表示水深,颱風路徑的中心位置及它的強度以每六小時顯示。颱風強度(風速)根據薩菲爾-辛普森(Saffir-Simpson)風力等級劃分為五個等級,並以顏色表示(對應於左上色階)。颱風中心位置時間標記則為格林威治標準時間每天零時零分。綠色三角形代表韓國東海Ieodo研究站的位置。圖中可以看出巴威颱風在強度最強的時候經過Ieodo研究站。

 
一般而言,東海並不是適合颱風發展的區域。颱風經過東海後通常會開始減弱,最終消失殆盡。原因主要歸咎於東海本身的海洋條件和大氣環境。特別是東海的溫度,因地處緯度較高再加上三面被陸地所包圍,東海水溫通常比中低緯度的開闊海洋更寒冷,導致颱風無法吸收到所需能量。因此,在過去30年裡,僅有六個颱風在此海域有強度增加的狀況,巴威颱風就是其中之一。……【更多內容請閱讀科學月刊第656期】