聖嬰-南方振盪(ENSO)如何調節斯里蘭卡的春季日降雨變化？
114年07月10日
【本篇報導由地球科學系 黃婉如特聘教授及史朗祺博士後研究員研究團隊提供】 本研究主要探討印度洋第二大島—斯里蘭卡在春季（3月和4月）日降雨（Springtime Diurnal Rainfall，簡稱SDR）的年際變化，以及其在聖嬰-南方振盪（El Niño-Southern Oscillation，簡稱ENSO）調節下的可能影響。本分析基於2001年至2019年的高時空解析度衛星降水估計和再分析數據。結果表明，斯里蘭卡的SDR在整個研究期間一致地表現出午後降雨峰值的特徵。相比之下，SDR的振幅則呈現顯著的2至4年振盪週期，這與ENSO事件的週期相似。進一步分析顯示，斯里蘭卡SDR振幅的年際變化與熱帶中、東太平洋（位於NINO 3.4和NINO 3區域，簡稱ENSO指數）在春季和前一季冬季的海表面溫度變化呈負相關。當冬季出現反聖嬰（聖嬰）現象時，斯里蘭卡在春季的SDR活動會增加（減少）。可能的解釋是，在反聖嬰（聖嬰）期間，斯里蘭卡附近區域經歷了增強（抑制）的氣旋環流、大尺度水氣通量輻合及局部晝夜變化的水氣通量輻合，進而導致斯里蘭卡的潛在降雨量和SDR活動增加（減少）。這些發現強調了ENSO可以預測斯里蘭卡SDR活動的年際變化。 聖嬰-南方振盪（ENSO）是太平洋的重要氣候模式。每當聖嬰或反聖嬰事件發生時會改變大氣環流，進而影響遠離太平洋地區的氣候和天氣模式，包括斯里蘭卡的降雨分布。斯里蘭卡是印度洋的第二大島，位於孟加拉灣以西、阿拉伯海以東，地理位置優越。其氣候主要受南亞季風影響，尤其在夏季，是南亞地區最早受到此季風影響的國家之一。 本研究探討了ENSO對斯里蘭卡春季日降雨變化（SDR）的調節作用（如圖1），基於2001年至2019年的高解析度衛星降水數據，結果顯示SDR在午後達到降雨峰值，並且有顯著的2至4年振盪週期，與ENSO事件的週期相似。在反聖嬰年，增強的氣旋式環流促進了水氣傳輸，導致SDR活動和降雨量增加；而在聖嬰年，氣候條件的變化與反聖嬰年相反，因此SDR活動和降雨量減少。這表明ENSO透過大尺度和局部氣旋式環流及水氣通量輻合的變化，調節斯里蘭卡SDR的變化，並提出了可以透過ENSO指數預測斯里蘭卡SDR的年際變化。 圖1. (a)斯里蘭卡（SL）春季逐時降雨合成圖，紅線為聖嬰年，藍線為反聖嬰年。(b)與(a)相同，但為從地表至300 hPa垂直積分的春季水汽通量輻合（表示為−∇⋅MF）合成圖。(c)春季[−∇⋅MF（等高線和矢量）和降雨（陰影部分）]的水平圖，累積時間從14:30到17:30 LT（(a) - (b)的黃色區域），顯示聖嬰年合成與春季氣候平均（即 2001-2019 年平均）的差異。圖(d)與(c)相同，但顯示反聖嬰年合成與春季氣候平均的差異。 了解ENSO與斯里蘭卡SDR之間的交互作用，有助於闡明全球氣候現象如何影響區域的天氣模式。對於經濟和生態系統高度依賴降雨、且易受氣候變化影響的斯里蘭卡，這一發現尤為重要。本研究對斯里蘭卡的農業規劃和水資源管理具有重要意義，也可以促進跨區域的氣候監測與預測合作，並提供有效的氣候適應策略。此外，本研究結合了衛星降水數據與傳統氣象分析，鞏固了大氣科學的基礎知識，並為進一步的氣候模擬奠定了基礎。 原文出處： Koralegedara, S. B., Huang, W. R., Tung, P. H., & Chiang, T. Y. (2023). El Niño-Southern Oscillation Modulation of Springtime Diurnal Rainfall Over a Tropical Indian Ocean Island. Earth and Space Science, 10(5), Article e2023EA002832. https://doi.org/10.1029/2023EA002832