台灣春季乾旱與大尺度環流之關係

Abstract

台灣降雨是變異極大的物理量，由於降水之時、空間分佈不均，常造成乾旱與洪澇。本研究將台灣2至4月的降雨定為春雨，利用中央氣象局19個綜觀測站之月累積降水量資料統計結果，取其降水量超過及低於一個標準差者，分別定義為多雨年及少雨年，進行乾濕年合成分析。 研究中使用多種變數，海表面溫度、陸地降雨、水平風場等。利用台灣中央氣象局50年降雨資料，以正負一個標準差挑選出多雨年及少雨年，進行合成分析。 由最初的合成分析可以發現多雨年在赤道東太平洋有高海溫距平，而且多雨年前一年春季(MAM)起就有此暖海溫距平和El Niño海溫變化相當類似。這和Jiang等(2003)的研究類似，分析850hpa重力位高度場及風場及比濕場，可以看出在菲律賓海有一小高壓距平，造成台灣附近西南氣流增強，帶來暖濕的空氣，由駐波能量通量太平洋暖池區起有一微小的能量通量傳送至台灣，提供能量加熱大氣。同時中緯擾動也是很活躍，由850hpa到200hpa的動力位高度場可以看出在中緯60ON緯度圈上有一波數二的擾動，使得天氣系統較活躍，若有鋒面向東南移動到台灣附近，會合暖濕的西南氣流，容易形成降雨。 少雨年在中北太平洋有很強海溫正距平，造成此處重力位高度及環流的變化，這是長期低頻的影響，少雨年皆落在太平洋年代際振盪的正相位處，因此少雨年的氣候場合成類似太平洋年代際振盪。北太平洋海溫變暖，減弱海水溫度的南北梯度，南北氣壓梯度也隨之減弱，中緯西風為之減弱，出現東風距平，此中緯東風距平在台灣附近造成原有的西南氣流減弱，水氣減少。 我們將台灣五十年春季的雨量資料進行9年的滑動平均，進行濾波的工作，將10年以上的低頻擾動去除。我們將濾完波的結果重新定義多雨年及少雨年。 多雨年的訊號因為濾波而增強許多，但少雨年經過濾後原有的PDO訊號幾乎看不見，也沒有比較顯著的氣候場變化，由以上分析我們可以發現，台灣乾旱主要是由超過10年的擾動造成，太平洋年代際振盪對台灣乾旱有很大的影響。