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2018-01-01聖嬰現象專家: 加州大學余進義教授專訪 577 期

Author 作者 文詠萱/本刊主編。
傳統聖嬰現象為東太平洋在隔幾年海水異常升溫的現象,早在數百年前南美洲祕魯地區漁民就已發現此現象。他們發現,在正常時期,會因海底深層湧升流上升,其中富含大量營養鹽,帶來大量漁獲;而在每隔2~5 年,會有某一年因海水升溫,導致漁獲量大減。

而到了1960年代,加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles, UCLA)氣象學家畢雅克尼斯 (Jacob Bjerknes)在大量氣象與海洋資料中,觀察出聖嬰現象為大氣與海洋交互作用,不單只是海洋現象。科學家開始深入對聖嬰現象有興趣,而從對於聖嬰現象一無所知,到研究出整套物理理論、並能將物理理論以電腦模擬,共花了2、30年的時間。

自21世紀起,科學家發現太平洋上聖嬰現象的模式有些改變,過去海水從東太平洋開始升溫的現象,自1990年代出現了從中太平洋、國際換日線附近開始升溫的聖嬰現象。美國加州大學爾灣分校(University of California, Irvine)教授余進義與其研究團隊在2009 年提出此種中 太平洋海水溫度異常上升的特殊氣候變化,稱之為「中太平洋聖嬰現象(Central-Pacific El Niño)」,又稱為「非典型聖嬰現象」。

《科學月刊》本月專訪全球聖嬰現象研究具領先地位的余進義教授,請他分享非典型聖嬰現象研究心得與過程。

21世紀的非典型聖嬰現象

相對非典型聖嬰,20 世紀的傳統聖嬰現象又稱為「東太平洋聖嬰現象」,或稱「典型聖嬰現象」。「這兩種聖嬰都是聖嬰,都是自然界本來就存在的,只是我們20世紀不知道聖嬰現象有兩種,直到21世紀我們才觀察到。」余進義說。

「到了21 世紀, 發現我們的聖嬰預報沒有以前準了。我們發現聖嬰改變了,不是我們20世紀所認識的傳統聖嬰。」余進義說。

21 世紀發現新型聖嬰現象後,開啟了科學家對聖嬰研究的新章節。氣候學家了解聖嬰現象具多種樣子後,著手進行研究,並討論為什麼地球上有如此多的聖嬰現象,探討每種聖嬰現象背後形成的原因,以及不同聖嬰現象對全球(包含臺灣)氣候有什麼影響。「最近聖嬰現象相關研究主要針對聖嬰多樣性的動力原因,以及不同聖嬰在全球影響的研究。」余進義說。


科學家對於非典型聖嬰現象成因提出不同看法

對於21世紀中太平洋聖嬰現象出現的原因,科學家提出了三種不同的解釋方式。第一種最普遍的解釋方式為「全球暖化」,因全球暖化導致地球大氣環流模式改變。熱帶地區溫度較熱,熱空氣會上升,而極區冷空氣會下降,冷空氣會往熱帶地區移動,熱空氣會往極區移動,這就是是地球的大氣環流。「就像一輛在開動的車子,把熱空氣往北運、冷空氣往南運。但全球暖化改變了南北氣溫的分佈,大氣循環就必須改變,像汽車換檔一樣,改變車子的速度,進而改變了全球氣候狀態,以應付全球暖化。」余進義用汽車換檔做比喻全球暖化對大氣環流的影響。當環流改變了,所伴隨的大氣–海洋交互作用也跟著改變,就產生了新的非典型聖嬰。而第二種解釋方式是由余進義與合作科學家共同提出,太平洋上的聖嬰現象之所以改變是因為大西洋變暖,與太平洋形成交互作用,影響太平洋聖嬰現象發生形式,稱為「跨洋盆交互作用」。……【更多內容請閱讀科學月刊第577期】