發信人： jilltsai (jill) 看板：neurology 日期： Fri Mar 13 16:49:41 1998 標題： 聖嬰現象(E1 Nino)的過去和未來 聖嬰現象(El Nino)的過去和未來 (資料來源：Nature 1997(Dec 11);390:562-564. 林文斐整理) 過去數月來，媒體不斷報導有關聖嬰現象的消息，簡單而言， 這是大平洋表面溫度的一種暖化現象，但其影響是全球性的，且 被認為是1997年下半年，全球氣候及社會現象不正常的原因。有 人認為目前的聖嬰現象可能是本世紀最顯著的，而且是將可能發 生重大事件的一種預兆，但我們對此種現象真正了解的，又有多 少呢？ 聖嬰現象 一般而言，熱帶太平洋的特性是，在西半部水表溫度較高 (29-30℃)，而東半部則低得多(22-24℃)，前者被稱為太平洋的 「溫池」，而且被認為是導致大量降雨及大氣變熱的原因。「溫池」 的水域很深，水溫則隨深度增加而逐漸減低，至大約離水面100-200 公尺的深度時，即熱減區域(thermocline)時，水溫則驟然下降。 東半部水溫較低的原因是，因「溫池」表面受到季風灌入的作用， 迫使下層溫度較低的水體向東湧出的結果。這種海平面溫度的起伏 變化與東向季風的關連性，就構成海洋大氣系統的一種類平衡狀態。 約每隔三至七年，這種類平衡狀態會發生變化，即整個流域將 發生海洋溫化的現象，且可持續一年甚至更長的時間，此即聖嬰現象。 此時東半部變成溫池，使得熱帶地區的降雨量及高緯度地區的氣候 型態，發生交替變化的現象。在過去二十年中，曾發生數次較重要的 溫化現象。在1982-83年，曾發生本世紀至當時為止，最強烈的聖嬰 現象，接著在1986年發生一個較微弱的聖嬰現象，並持續至1987年， 1992 年又發生一個更微弱的，但因持續了二年，故並非很典型的 聖嬰現象。通常在聖嬰現象發生後約一年，熱帶太平洋會發生相反 或更冷的氣候狀態，此段期間被稱為La Nina(聖女現象)，其明顯 特性係在東部太平洋有明顯變冷的情形，這個情形對全球氣候不正常 的現象同樣亦有關聯。這期間的「溫化」及「冷化」現象，可能的 情形是變得更正常或發生偽平衡的現象。 聖嬰現象及聖女現象發生的原因均與海洋性及大氣性的發生過程 有關，而且這是一個偽平衡不穩定的結果，聖嬰現象發生的特點往往 是在西部太平洋突然颳起一系列時間較長的西風，可持續一至三週， 並取代在溫池上原本微弱的東風。這些突發西風最重要的影響是使 海洋上層的氣候狀態發生嚴重錯亂的現象，而且使得巨大的Kelvin海浪 向東漫延的情形更為活躍，這種海浪的特徵是波浪長度延伸至數千公里， 而且這種延伸在熱減區域(thermocline)達到最大的極限。 聖嬰現象的發生和熱帶太平洋上海平面溫度常規的年度循環有關， 但並未發生北部早春的寒冷現象，取而代之的是在東部海洋發生持續 溫化的現象。這種觀察的現象，可能是聖嬰現象發生不穩定性的原因， 是由於溫池每年釋出充分熱度的情形發生不穩定性，導致熱度含量及時 增加的結果。在這方面，溫池即成為發生聖嬰現象的先決條件，而突發 西風可能是釋放這種累積性熱能的起動器。 1997-1998 聖嬰現象 在今年春季，熱帶東部太平洋及往北的副熱帶地區，發生前所未有 的海平面溫化現象。這種溫化現象，以遠較通常聖嬰現象發生的條件 更快的速度持續地發展之中，使得在東部太平洋的海平面溫度比平常要 高出5℃，這種情形也成為本世紀以來發生最強烈的聖嬰現象。這是一個 先行指標，在確實觀察到聖嬰現象前的六個月，即早在1996年十、十一月， 有一些研究團體即使用合併海洋大氣模式的新方法，預測將會發生此一現 象。 初期的觀察性指標，在1996年底及1997年初，終於以突發西風的形式 應驗了，此種情形更進一步延伸至比平常更東部的地方，同時，並發生 海平面溫度異常的範圍擴大及漫延的情形。在隨後的數個月中，當中部 太平洋的海平面溫度增加時，使得後續發生的突發西風，更向東侵入。 在太平洋表面下層的結構亦發生其他明顯的訊息，且在表面溫化現象 顯著發生前的數個月，這些訊息也變得很清晰。事實上，在東部太平洋的 海平面溫度顯示聖嬰現象正在進行之前，海洋表面下層的溫化現象早已發 生。早在1996年時，比平常差2-3℃的不正常現象，即已存在，這表示在 西太平洋溫池的熱能儲存量有中度增加的情形，這種異常現象在西部太平洋 持續一整年的期間，在1997年初，這種溫度異常的現象緩慢向東延伸，在 春季時強度逐漸增加，並進展至東部太平洋，最後在初夏時達到表面化，這種 表面下層溫度異常的現象，目前在東部太平洋高達9℃。 聖嬰現象的影響 聖嬰現象是一個區域性的現象，但其足跡遍及全球，與這種現象伴隨 發生的情形通常是，在澳洲及印尼發生嚴重乾旱的情形，及在東南亞的梅雨 季節變得不明顯，降雨量減少。在太平洋沿岸的南美地區亦常發生造成嚴重 的水患，且當富含高度養份的冷水自海底上湧的量減少時，魚場也消失了。 在直接受到聖嬰現象衝擊的城巿及社區，其家園可能被洪水或森林火災所 摧毀，五穀及水產品的收成也受到破壞。由於洪水會污染飲水供應的衛生問 題，及增加病媒昆蟲（如：蚊子）的滋生情形，疾病發生的型態也跟隨著發 生巨大的變化。由飲水媒介傳染的疾病(肝炎、痢疾、傷寒及霍亂)發生流行 的情形，和聖嬰現象有關，病媒傳染疾病(瘧疾、登革熱、黃熱病、日本 腦炎、鼠疫、漢他病毒、及血絲蟲)也有同樣的情形。聖嬰現象也會影響到 熱帶暴風的發生情形，在大西洋的發生頻率減少了，但在太平洋的一些地區 卻增加了。 再者，在太平洋的超熱帶地區的氣候，也會受到超熱帶大氣層中，熱帶 大氣凝集地區及大規模循環系統之間的交互連結作用的影響，這種交互連結 作用，也可能改變某特殊區域的特定氣候類型。例如：在聖嬰現象期間， 在南加州及美國南部，在冬季發生更強的颶風的機會即大為增加。除這些 嚴重的區域性影響外，對全球經濟也造成廣泛影響，有許多對聖嬰現象極 敏感的產物，如：穀類，為全球性的貿易物品；最後，保險業也因嚴重暴風雨 及颶風發生的地區發生改變，而受到影響。 原因及作用 然而，我們能說，對於地球上與熱帶太平洋較無關係的某些地區，聖嬰現象 也會對其氣候造成特別的混亂現象嗎？他們對於即使在數週內無法預測每日的 變動情形的系統，在一季或更早的時間之前，會有那些可預測的衝擊呢？這要 視氣候系統的非線性變化而定，即聖嬰現象對於大氣本身突然的變化，並無可 預測的影響，即使有影響，也要依其與氣候狀態相關的成份而定。 舉例而言，聖嬰現象對大規模氣候型態的機率分布造成不對稱的現象，使 得對某些地區的影響較大，而對其他某些地區的影響較小。這些型態的變化可能 和變強的西風發生的期間或更形滯留的高氣壓的發生情形一致。依據氣候學上 的記載，影響的機率和這些天氣型態的發生可能有關，關於此點，在超熱帶地區， 聖嬰現象對北太平洋及北美地區的影響是最強的。 另一方面，聖嬰現象對氣候型態的影響，在統計上雖然不致於消失，但通常 顯得較弱。在此情形下，要把超熱帶緯度地區極惡劣的氣候變化，確實歸因於 聖嬰現象的影響，是不太可能的。但這些氣候型態發生的機率增加或減少的原 因，歸咎於聖嬰現象則是完全合理的。以北半球的印度及歐洲二個地區為例， 在1997年夏天曾發生二次氣候異常的情形。在中歐因降雨期延長，而飽受洪水 摧殘；在印度這個被認為氣候變化和聖嬰現象有關的地區，在梅雨季節的降雨 量卻和乾旱季節預期的降雨量一致，這是為什麼呢？當其發生時，我們的相關 機構中，每六個月所進行的合併海洋大氣預報系統，確實預測到在中歐及南歐 的部份地區，其降雨的機率在統計學上比平常夏季要高出很多。因為這些預報 系統亦正確地預測到聖嬰現象，且太平洋海平面溫度異常的現象，是全球任何 地區中最大的，故中歐地區降雨量的可能性增加的預測可能和聖嬰現象有關。 但機率是機率，如果一個完全一樣的聖嬰現象在三至四年後發生時，是否也會 發生類似的降雨期延長及降雨量增加情形，仍無法確定。 在印度通常發生的大氣凝集的現象，也同樣令人感到好奇。其中一種想法 認為梅雨的可預測性應很高。當太平洋海平面溫度及印度降雨量的關係不存在 時，正如1997年夏季一樣，人們推測應有其他氣候異常的先行指標(例如：歐亞 大陸在春季時的降雪深度)和聖嬰現象互相抗衡，以產生正常的梅雨季節。但吾 人亦有不同的看法，像超熱帶地區的循環一樣，印度梅雨有一個很混亂的情形， 這和夏季梅雨期間，超雨期或持續一至三週的乾旱期之間的不規則變化有關。 從這點來看，聖嬰現象將影響這些雨季和乾季發生的機率，使得乾旱期的機率 提高，而降雨期的機率減少。但是，和這種混亂的變動情形比較，聖嬰現象的 影響尚不足以造成梅雨季節發生的可能性消失。 結論 1997-98年的聖嬰現象可說是歷年來被了解的最多而且也是最典型的一個， 也是第一個以「熱帶大氣海洋」浮漂觀測網所觀察到的，這個浮漂觀測網分布 於東經135度、西經95度，及北緯10度、南緯10度之間，是用來觀測大氣及海洋 情況的。由這些觀測站所獲得的資料，在國際性的「熱帶海洋及全球大氣」計畫 的密切注意之下，對於成功地預測目前的事件，有極大的貢獻，未來經過分析 之後，將成為預測El Nino的基準點。 1997-98年的聖嬰現象事件，預料其強度將增加，在未來數週內達到最高點。 果真如此，吾人預料在美國西南部及在太平洋沿岸的秘魯及厄瓜多的降雨量將 增加。而且，在印尼及幾內亞的乾旱將持續發生，且其範圍在澳洲也將繼續擴 大。如果溫暖的海平面溫度異常的現象，在北部春天延續不斷地發生，則在 1998年夏天，在南亞洲的降雨機率將比平常為低，也有人說在中歐的降雨量 可能會比平常多些。有許多模式已預測到，太平洋地區在1998年後期，將進入 和聖嬰現象完全不同的階段，即聖女現象現象，這些預測將成為新一代預報 模式的差別檢定，而且也將被用來作為預報全球氣候的改變。在評估自然氣候 變遷方面的成功，將使得吾人有信心應用這些模式，將全球的氣候對人類的 影響予以量化，來應付其他更大的挑戰。 疫情監視摘要報導 1998年 第4卷 第9期 DISC Mar. 02, 1998 / Vol. 4/ No.9 -- * Origin: 國立中山大學 Formosa BBS * From: 163.15.163.24 [已通過認證] -- * Origin: 國立中山大學 Formosa BBS * From: 140.116.109.55 [已通過認證] .