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太陽活動改變了颱風的行為?臺師大地科系跨國研究發現 竟與淡季超級颱風高度相關

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立報傳媒

11月. 07, 2023

每年五至十月是颱風最常侵襲臺灣的季節,主因是西北太平洋的海面溫度高,大量海水的蒸發形成了低壓中心,有利於颱風的生成。但大家還記得2013年被稱為「魔鬼颱風」、造成超過六千人死亡的海燕颱風嗎?它在十一月發生,為什麼?事實上,只要海溫異常增暖、熱帶信風減弱等因素配合,產生足夠的海氣條件,是可能在「颱風淡季」產生超級颱風。

臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授與加州大學爾灣分校余進義教授團隊研究發現,太陽活動也會造成淡季的超級颱風!

此研究成果已於10月20日發表於國際期刊《npj Climate and Atmospheric Science》(npj 氣候與大氣科學),蒐集了1945-2018年間西北太平洋地區共402個淡季超級颱風的軌跡,發現除了地球本身的氣候變化外,淡季的超級颱風數量與太陽黑子數量高度相關,然而太陽黑子的數量就是反映太陽活動的重要指標。

更有趣的是後續效應,在太陽黑子數最高峰的隔年,西北太平洋區域會有更多的超級颱風(美國聯合颱風警報中心定義為:颱風中心風速每小時241公里、每秒66.7公里以上)。

這個研究利用觀測資料分析、配合氣候模型模擬實驗,吳朝榮與余進義老師團隊發現11年一次的太陽週期,可以調節颱風的行為、使其在秋、冬季節更容易產生超級颱風,圖一表現的關聯性,可由以下幾個步驟說明:

  1. 在太陽黑子的活躍時期,較強的輻射「加熱」地球表面,使得平流層的大氣經向環流減弱,進而導致對流層頂部加熱
  2. 這個加熱效應,降低了對流層的不穩定性
  3. 此不穩定性減弱了哈德利環流(低緯度的熱力環流,是信風的來源之一)
  4. 哈德利環流減弱也使得東北信風減弱,再透過海氣交互作用造成東北太平洋的海溫增暖,並將此增暖的訊號傳遞到熱帶中太平洋
  5. 熱帶中太平洋的增暖減弱了赤道上的沃克環流,導致深對流區域向東移動,也減弱垂直風切,這些大氣條件有助於秋冬颱風的發展與生成。
  6. 以上作用使得秋冬颱風生成的位置東移,有利於颱風停留在海洋上的時間加長,有更多時間吸收海洋中的能量與濕氣,於是,增加了這些颱風升級為超級颱風的可能性。

這些步驟,交代了為什麼太陽週期可以影響超級颱風的生成,也說明太陽活動變化的監測將有助於預測冬季颱風的強度變化以及超級颱風的發生。研究團隊更進一步指出,自1990年代以來,太陽週期對淡季超強颱風的影響越來越大。今、明年地球正開始要進入太陽黑子的活躍時期,冬季超級颱風可能會變得活躍,此現象不能被忽略!

臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授介紹太陽週期與北太平洋超級颱風活動性的關聯性。(臺師大提供)

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