全球暖化變異對南中國海的衝擊

111年05月10日

【本篇報導由地球科學系/海洋環境科技研究所  吳朝榮特聘教授研究團隊提供】 　　夏季時，越南外海經常可以觀察到湧升流的存在。湧升流的偶然消失事件常引起海洋學家的廣泛關注，因為此事件會顯著地影響區域氣候和漁業活動。東亞季風的波動與聖嬰現象被認為是湧升流減弱或消失的原因。然而，我們的研究指出聖嬰現象的影響力是不穩定的，分析長期海面溫度的觀測數據，我們證明了湧升流減弱事件在全球暖化趨緩期，會更頻繁地發生。原因在於全球暖化趨緩時期的聖嬰現象強度減弱以及生命週期縮短，使得聖嬰現象對於東亞夏季季風以及越南湧升流的影響力減少。   　　南中國海（南海）位於東南亞廣闊的邊緣海域，從赤道延伸到亞熱帶地區，深受東亞季風系統季節性轉換的調節（如圖1）。在夏季時，西南季風將越南外海的海水往離岸方向吹動、使得海洋次表層較低溫的海水抬升產生湧升流，提供了豐富的營養鹽進而維持當地的漁業經濟（如圖1a）。這種由風驅動的湧升流是大氣變化的重要指標，它可以良好反應當年的東亞夏季季風強度轉變。過往資料顯示，1998年夏季越南湧升流嚴重減弱，形成了南海最暖的歷史紀錄。早期研究將湧升流減弱歸因於1997年的聖嬰現象之延遲效應（如圖1b）。他們認為聖嬰現象會在隔年的西北太平洋產生一個異常的反氣旋，該氣旋的南方為東風異常並引導進去南海上升，進而抵銷一部分的西南季風之強度，使得該年的越南湧升流減弱。這構成了聖嬰現象與越南湧升流消失事件的理論機制。然而，本研究發現聖嬰事件並不總是關聯夏季季風和越南湧升流。例如，2006年聖嬰現象後的夏季，季風與湧升流反而異常強勁（如圖1c），這說明聖嬰現象並不是造成湧升流減弱的唯一原因。 圖1：越南外海湧升流。底色為海表面溫度、箭頭為海表面風。   　　藉由比較歷年聖嬰現象與越南湧升流的發生事件，研究團隊發現，當全球暖化處於加速時期時，聖嬰現象具有較強的影響力去迫使越南湧升流減弱。反之，當全球暖化處於趨緩時期時，聖嬰現象對於越南湧升流的影響力就消失了（如圖2）。這個轉變的原因為聖嬰現象在暖化趨緩時期時，其強度減弱並且生命週期縮短，這些改變使得聖嬰在隔年夏季，並沒有在西北太平洋產生異常的反氣旋流場。原先這個異常反氣旋流場的存在，將會有利於聖嬰去減弱南海的夏季季風，進而使得湧升流消失。而當全球暖化處於趨緩期，因減弱的聖嬰無法在隔年夏季產生異常反氣旋，這使得其對越南湧升流的影響力消失。 圖2：左半圖為全球暖化加速時期、聖嬰現象從當年冬天至隔年夏天的演進；右半圖為全球暖化趨緩時期。     原文出處：Wang, Y.-L. and C.-R. Wu* (2020): Nonstationary El Niño teleconnection on the post-summer upwelling off Vietnam. Scientific Reports, 10, 13319, doi:10.1038/s41598-020-70147-2.