臺灣中部威氏帝杉樹輪寬變化與當地氣候及中太平洋海面溫度之關係

Abstract

與歐美國家相比，臺灣擁有眾多樹種，但是只有少數從事樹木氣候學的研究。本研究選用位於臺灣中部武陵地區的臺灣特有種植物－威氏帝杉（Pseudotsuga wilsoniana）為材料，分別量取早、晚材輪寬，使用COFECHA程式檢驗定年，以相關性0.40為標準，共挑選57根樹芯，並以ARSTAN程式建立年表。參照臺中氣象站溫度和雨量資料（1897-2009），以及KNMI Climate Explorer氣象資料庫的遙相關和颱風數量資料，分析全輪、早材、晚材輪寬與氣候間的關係，並且比較全輪、早、晚材及校正晚材對氣候反應的差異。最後以全輪寬與氣候的關係，重建臺灣中部地區過去的降水、溫度變化及標準化降水指數。 分析結果建立1642-2009年的樹輪寬度年表，唯在1775年後方有足夠樣本數重建臺灣中部氣候（EPS大於0.85），以全輪的殘差年表與氣候的關係最好。全輪寬與前一年10月至當年5月的平均月降水量呈現顯著正相關，與5月平均最高溫度呈現負相關。雖然早、晚材輪寬與氣候間的關係不如全輪好，但能顯示不同季節間影響的差異。早材與前一年10月至當年5月的平均月降水量呈現顯著正相關，但晚材與前一年10月至當年5月的平均月降水量呈現顯著正相關。校正晚材與氣候間的關係不如晚材好，結果顯示校正晚材與前一年10月至當年7月平均月降水量呈現正相關。 以威氏帝杉樹輪寬重建臺灣中部地區的10月至翌年5月平均月降水量、5月平均最高溫，結果顯示乾熱氣候的期間有：1757-1762、1786-1791、1887-1891、1930-1944、1963-1973、1990-1996、2002-2003年。重建5月的6個月標準化降水指數，結果顯示：16個極端乾旱事件中，有12件與前人研究指出的乾旱時期及文獻記錄符合。 另外，當年的威氏帝杉全輪寬與前一年7至9月西太平洋颱風生成數量呈現負相關。且全輪寬與NINO4指數、ENSO Modoki指數的關係顯示，輪寬與當年1月的ENSO Modoki指數呈現負相關，輪寬與前一年7月的NINO4指數呈現負相關。此現象應可以解釋為典型ENSO或非典型ENSO影響臺灣降水，進而影響輪寬生成。同時典型ENSO或非典型ENSO也影響西太平洋颱風生成數量，故西太平洋颱風生成數量與輪寬的關係為間接相關。