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第第 55 章 聖嬰現象章 聖嬰現象
台大海洋研究所台大海洋研究所范光龍范光龍
第 5 單元
聖嬰現象聖嬰現象
每經每經 33 ~~ 55 年,在南美洲西岸沿海常有突年,在南美洲西岸沿海常有突來的溫水,使當地的水溫驟升,有些地方來的溫水,使當地的水溫驟升,有些地方上升上升 55 ~~ 6℃6℃ ,且維持一段相當長的時間,,且維持一段相當長的時間,因而造成魚類大量死亡。當年對這種現象因而造成魚類大量死亡。當年對這種現象不甚瞭解,當地人稱之為不甚瞭解,當地人稱之為 El NiEl Niññoo ,西班牙,西班牙語的意思是語的意思是““小男孩小男孩””,表示頑皮不可捉,表示頑皮不可捉摸的特性,這現象多在聖誕節前後發生,摸的特性,這現象多在聖誕節前後發生,有人將它譯為有人將它譯為〝〝聖嬰現象聖嬰現象〞〞。。
赤道東風赤道東風赤道東風造成兩項特徵:赤道東風造成兩項特徵: 1.1. 東風把海面水溫較高的海水吹往西太平洋,再加東風把海面水溫較高的海水吹往西太平洋,再加
上東太平洋的南美洲西岸沿海有上升流,使得西上東太平洋的南美洲西岸沿海有上升流,使得西太平洋的表面水溫比東太平洋高太平洋的表面水溫比東太平洋高 55 ~~ 7℃7℃ ,水,水溫超過溫超過 28℃28℃ 的海域涵蓋西太平洋相當大的面積,的海域涵蓋西太平洋相當大的面積,由於颱風一般都在海面水溫超過由於颱風一般都在海面水溫超過 27℃27℃ 的海域產的海域產生,就說明了太平洋的颱風大部份在西太平洋發生,就說明了太平洋的颱風大部份在西太平洋發生的原因,冬季時,這一大片溫暖的海水往南半生的原因,冬季時,這一大片溫暖的海水往南半球移動,台灣受颱風侵襲的機會就少多了。球移動,台灣受颱風侵襲的機會就少多了。
2.2. 東風把溫暖海水吹送至西太平洋聚集,造成西東風把溫暖海水吹送至西太平洋聚集,造成西太平洋海面比東太平洋高約太平洋海面比東太平洋高約 6060 ~~ 9090 公分,海公分,海面的傾斜就是靠赤道附近的東風支撐著。面的傾斜就是靠赤道附近的東風支撐著。
赤道信風西太平洋水溫高氣壓低 ,東太平洋水溫低氣壓高
氣候變化的週期氣候變化的週期☆☆ 11 天天 :: 日夜變化日夜變化 ,, 白天熱白天熱 ,, 晚上冷晚上冷
☆☆ 11 年年 :: 四季變化四季變化 ,, 春暖夏熱秋涼春暖夏熱秋涼冬冷冬冷
☆☆ 3~43~4 年年 :: 發生聖嬰現象一次發生聖嬰現象一次
大氣環流大氣環流太平洋上空大氣的華克環流 (平常年 )
El NiEl Niñño o 的形成的形成
平均每隔平均每隔 33 ~~ 55 年就會發生一次,赤道附年就會發生一次,赤道附近的東風減弱了,撐不住東西海面的傾斜,近的東風減弱了,撐不住東西海面的傾斜,於是聚集在西太平洋的溫水往東移動,因於是聚集在西太平洋的溫水往東移動,因而使西高東低的海面斜率大大降低,溫水而使西高東低的海面斜率大大降低,溫水團也把東岸原本上升至海面的冷水壓制在團也把東岸原本上升至海面的冷水壓制在溫水層下面,因而使東太平洋的表面水溫溫水層下面,因而使東太平洋的表面水溫升高許多,於是所謂的升高許多,於是所謂的 El NiEl Niññoo 現象就這樣現象就這樣發生了。發生了。
El NiEl Niñño o 現象現象El Niño El Niño 期間期間
El Niño El Niño 現象現象
西岸水位比東岸高約 90cm
正常年 聖嬰年
平常年與聖嬰年的海平面水位變化
台大 范光龍
El Niño El Niño 的形成的形成
造成赤道上升流的因素1. 科氏力 (Coriolis Force) 的效
應2. 赤道東風
El NiEl Niñño o 現象現象平常年與聖嬰年太平洋上空大氣平常年與聖嬰年太平洋上空大氣環流環流的變化的變化
科氏力科氏力 (Coriolis Force)(Coriolis Force)
f = 2Ω . u . sinψ
Ω : 地球自轉速率 u : 物體的運動速率 ψ : 物體所在位置的緯度
在北半球科氏力往右偏 , 南半球向左
El Niño El Niño 現象現象1982-19831982-1983年聖嬰現象成為雜誌的封面故事年聖嬰現象成為雜誌的封面故事
19821982 年年 1111 月太平洋表面水溫的異常月太平洋表面水溫的異常( )℃( )℃
西太平洋水溫降1℃
東太平洋水溫升 3~6℃
台大 范光龍
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲的旱象澳洲的旱象 ----池塘水乾了池塘水乾了
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲的旱象澳洲的旱象 ----河流也乾了河流也乾了
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲的旱象 --森林常見火災
El Niño El Niño 現象現象澳洲的旱象 --火燒屋較常發生
Christian Patterson
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲旱象—常見沙塵暴
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲旱象 --渴死的牲畜
El Niño El Niño 現象現象 ---- 澳洲澳洲澳洲旱象 --渴死的袋鼠成了老鷹食物
El Niño El Niño 現象現象 ---- 秘魯秘魯El Niño期間祕魯常出現風暴
El Niño El Niño 現象現象 ---- 秘魯秘魯大風大雨造成斷橋
El Niño El Niño 現象現象 ---- 秘魯秘魯聖嬰年祕魯常發生反常的洪水
El Niño El Niño 現象現象 ---- 美國美國1998年美國加州也多水患
El Niño El Niño 現象現象 魚類屬變溫動物,體溫隨水溫而變化,對於水溫
的改變很敏感,事實上魚類的洄游除了追逐食物外,同時也是為了追求適溫的環境,水溫突升3℃ ,一般魚類都會死亡, 1982 ~ 1983 年那一次的 El Niño ,在秘魯沿海有些地方水溫升高 5~ 6℃ ,而且維持達半年左右,因此造成魚群的大量死亡或逃離,使那一年當地的魚產量減少80﹪ ,有些淺處珊瑚也因海水升溫而白化或死亡。此外,南美西岸沿海的很多小島上有成千上萬的鳥類以魚為食,魚群大量死亡或逃離了,鳥類無法覓食,也跟著大量死亡或飛移他處,有些以收集鳥糞為原料的肥料工廠也跟著蕭條。
東太平洋的上升流漁區沒魚可抓東太平洋的上升流漁區沒魚可抓沒魚可抓,漁船不出海了
東太平洋淺海的珊瑚白化了東太平洋淺海的珊瑚白化了
El Niño與霾害 在平時狀態,位於西太平洋的印尼附近海域,氣
流上升,相對的,在其西側也就是在非洲東方海域,則有下沈的氣流而形成高壓。印尼出產木材,森林砍伐過後,一般會放火燃燒殘木,燃燒造成的煙霧隨上升的氣流往上擴散就沒事了,但 El Niño 發生時,西太平洋的低壓帶往東移,而西側之高壓帶如果向東移至印尼附近,印尼上空反而形成下沈氣流,燃燒森林所造成的煙霧被壓制在地面無法上升,因而造成霾害,它會增加飛機飛航的困難。
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量 El Niño 發生時,西太平洋的暖水團會往東移,一整年產生的颱風次數不變,但產生颱風的海域離台灣較遠,因此直接侵襲台灣的機率降低了,但這不一定會使台灣雨量減少,因為 El Niño 期間,西太平洋天氣系統結構的改變有助於加強台灣附近海域的西南氣流,因而會增加台灣雨量,所以台灣雨量是否會減少,端視颱風東移與加強西南氣流的影響何者為大,換句話說,除非侵台的颱風減少很多,雨量才會明顯減少,否則在 El Niño期間,西太平洋的天氣系統改變了,雖然侵台的颱風減少使雨量減少一些,但其他因素如風向改變等,也可能補足減少的雨量。
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量 今以 2002 ~ 2003 之 El Niño 為例,說明其對雨量的影響。每年有 5~8 次的颱風影響台灣, 2001 ~ 2003三年間影響台灣的颱風個數分別為 9 、 3 及 7 次, 2002 年受El Niño影響,路經台灣附近的颱風只有 3 次而已。因台灣的夏季雨量主要是靠颱風帶來的,如果侵台颱風減少很多,當年雨量就很可能會減少,下表為台北及高雄兩站2002 的全年雨量及 1970~2005 年間的平均雨量資料,表中明顯看出在 2002 年的雨量分別為 1,346 mm 及 1,038 mm ,比平均值減少許多,在隔年雨季來臨前,必然受缺水之苦
年度 地點
2002(mm)
平均(1970~200
5)
台北 1,346 2,318
高雄 1,038 1,784
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量2002 年的石門水庫
台大 范光龍
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量2001年路經台灣附近的颱風路徑圖
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量2002年路經台灣附近的颱風路徑圖
El Niño vs. El Niño vs. 台灣雨量台灣雨量2003年路經台灣附近的颱風路徑圖
~The End~
請多指教
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National Geographic 雜誌 165 期 1984 年 2
月
台灣大學 海洋研究所 范光龍
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