全球暖化變異對南中國海的衝擊

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2022.06
學術動態
全球暖化變異對南中國海的衝擊
【本篇報導由地球科學系/海洋環境科技研究所 吳朝榮特聘教授研究團隊提供】
夏季時,越南外海經常可以觀察到湧升流的存在。湧升流的偶然消失事件常引起海洋學家的廣泛關注,因為此事件會顯著地影響區域氣候和漁業活動。東亞季風的波動與聖嬰現象被認為是湧升流減弱或消失的原因。然而,我們的研究指出聖嬰現象的影響力是不穩定的,分析長期海面溫度的觀測數據,我們證明了湧升流減弱事件在全球暖化趨緩期,會更頻繁地發生。原因在於全球暖化趨緩時期的聖嬰現象強度減弱以及生命週期縮短,使得聖嬰現象對於東亞夏季季風以及越南湧升流的影響力減少。

 
南中國海(南海)位於東南亞廣闊的邊緣海域,從赤道延伸到亞熱帶地區,深受東亞季風系統季節性轉換的調節(如圖1)。在夏季時,西南季風將越南外海的海水往離岸方向吹動、使得海洋次表層較低溫的海水抬升產生湧升流,提供了豐富的營養鹽進而維持當地的漁業經濟(如圖1a)。這種由風驅動的湧升流是大氣變化的重要指標,它可以良好反應當年的東亞夏季季風強度轉變。過往資料顯示,1998年夏季越南湧升流嚴重減弱,形成了南海最暖的歷史紀錄。早期研究將湧升流減弱歸因於1997年的聖嬰現象之延遲效應(如圖1b)。他們認為聖嬰現象會在隔年的西北太平洋產生一個異常的反氣旋,該氣旋的南方為東風異常並引導進去南海上升,進而抵銷一部分的西南季風之強度,使得該年的越南湧升流減弱。這構成了聖嬰現象與越南湧升流消失事件的理論機制。然而,本研究發現聖嬰事件並不總是關聯夏季季風和越南湧升流。例如,2006年聖嬰現象後的夏季,季風與湧升流反而異常強勁(如圖1c),這說明聖嬰現象並不是造成湧升流減弱的唯一原因。
圖1:越南外海湧升流。底色為海表面溫度、箭頭為海表面風。
 
藉由比較歷年聖嬰現象與越南湧升流的發生事件,研究團隊發現,當全球暖化處於加速時期時,聖嬰現象具有較強的影響力去迫使越南湧升流減弱。反之,當全球暖化處於趨緩時期時,聖嬰現象對於越南湧升流的影響力就消失了(如圖2)。這個轉變的原因為聖嬰現象在暖化趨緩時期時,其強度減弱並且生命週期縮短,這些改變使得聖嬰在隔年夏季,並沒有在西北太平洋產生異常的反氣旋流場。原先這個異常反氣旋流場的存在,將會有利於聖嬰去減弱南海的夏季季風,進而使得湧升流消失。而當全球暖化處於趨緩期,因減弱的聖嬰無法在隔年夏季產生異常反氣旋,這使得其對越南湧升流的影響力消失。
圖2:左半圖為全球暖化加速時期、聖嬰現象從當年冬天至隔年夏天的演進;右半圖為全球暖化趨緩時期。
 
原文出處:Wang, Y.-L. and C.-R. Wu* (2020): Nonstationary El Niño teleconnection on the post-summer upwelling off Vietnam. Scientific Reports, 10, 13319, doi:10.1038/s41598-020-70147-2.

本文出處:
研究發展處研究亮點

原始連結:https://rh.acad.ntnu.edu.tw/tw/article/content/150

吳朝榮 特聘教授 | 地球科學系/海洋環境科技研究所吳朝榮教授專精的研究領域是海洋數值模擬,即運用電腦模擬海洋的運動過程。2001年自美國學成歸國後,便於師大地球科學系任教,是將海洋數值模擬研究引進臺灣的先驅學者之一。吳教授的研究成果不但榮獲科技部傑出研究獎肯定,還培育出多位耕耘海洋與氣候研究領域的學者。

汪佑霖 博士後研究員 | 地球科學系汪佑霖博士主要的研究領域是海洋氣候變遷,即探討氣候變遷影響下,海洋環境的轉變。2017年畢業後,便於師大地球科學系從事博士後研究,是闡明全球暖化變異對海洋氣候影響的先驅學者之一。汪博士的研究成果榮獲2019年科技部博士後研究人員學術研究獎肯定。