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MIT研究:暖化情境下 颱風更頻繁、更強大

2013年07月12日
本報2013年7月12日綜合外電報導,鄒敏惠編譯,莫聞審校

台灣正密切關切蘇力颱風動向的同時,一份權威研究顯示,接近隨著全球暖化,熱帶風暴(颱風)有越來越頻繁和強勁的趨勢。

圖片來源:NASA Goddard Photo and Video

根據衛星紀錄,過去40年來,風暴發生的頻率和強度均相對穩定:全球每年約出現90個風暴,以十年來看,風暴的平均強度和最大風速也維持穩定。

不 過根據一份美國麻省理工學院(MIT)教授Kerry Emanuel的報告,接下來的世紀將因地球暖化而出現更強大的風暴,次數也更頻繁。Emanuel發現,不斷上升的溫室氣體排放,可能造成在西元 2100年時熱帶風暴的發生頻率提高10~40%;他也預期,風暴產生的能量將提高45%。面臨來勢洶洶的風暴,北半球、北大西洋和南印度洋地區受到的衝 擊將是最明顯的。

Emanuel是MIT大氣科學教授,可說是該機構研究颱風的泰斗。他表示,風暴強度上的增加可能造成全球部分沿岸地區的災難風險。

該報告發表在《美國國家科學院學報》(Proceedings of the National Academy of Sciences),詳細說明了暖化影響的後果。

暖化情境下極端氣候研究的里程碑

氣象專家彭啟明表示,這份研究是一個里程碑,值得重視。

彭啟明解釋,雖然過去大眾媒體常把氣候極端化視為全球暖化效應的結果,但國際學術圈對此二者的連結並未完全接受。特別是此報告研究者Emanuel過去對此 說法是存疑的,因為颱風的尺度相對較小,大尺度氣候模型未必適用;但如今Emanuel結合大尺度模式和小尺度模式,證明了兩者確實有關,還能提出更加明確的數據。

他指出,這也說明氣候變遷科學是一門還在發展中的科學,隨著新研究不斷提出,現在對氣候的認知都有可能被未來新發現的科學事實所打破。

下個世紀  更多的風暴

雖然熱帶風暴的形成尚未完全解密,但 科學家大致同意,熱帶風暴易在濕涼氣流之下的溫暖深水水域形成。當風吹過海面,表層的溫暖海水蒸發,增溫海面上方的空氣。熱能轉換持續進行之下,增溫的空 氣開始因為地球自轉而旋轉,慢慢往對流中心聚集,形成些微的氣壓差距,使風力轉強,熱帶風暴於焉產生。

氣候逐漸暖化,預測熱帶風暴 的努力可說是成效敗參半。政府間氣候變遷小組(IPCC)所採用的氣候模組,對於上升的溫室氣體濃度所造成的全球性反應方面,被公認為最佳預測工具。但這 些模組僅能模擬大規模的氣候型態,其圖形解析度介於100到300公里之間,但熱帶氣旋的直徑可能小於100公里。

為了從全球性和地方性兩 方面模擬熱帶風暴,Emanuel在IPCC的6個全球氣候模組內建出高解析度的地區性風暴模型,並以區域溫度和大規模的大氣流動為基礎,模擬熱帶風暴的 發展。解析度亦會隨著熱帶風暴強度的增強而提高。這個模型的關鍵性優勢在於能夠解析風暴眼牆 — 颱風眼附近圍繞的一圈風暴,也是最嚴苛的天氣狀況發生之處。

6個模組中,Emanuel使用歷史數據,模擬出1950~2005年每年的600個風暴。他也藉著IPCC對於二氧化碳排放量將在2100年之前上升三倍的預測,將熱帶風暴的發展推測至2100年。

北太平洋地區  所受衝擊最大

模擬結果顯示,肇因於溫室氣體的排放,熱帶風暴發生的頻率將在2100年以前會上升10~40%。據預測,更加頻繁的風暴活動將會由北太平洋地區受到最大的衝擊,而北大西洋和南印度洋也會有相當程度的感受。

Emanuel也模擬了熱帶風暴的強度。以「能量消耗指數」為衡量,說明一個熱帶風暴將耗盡的總動能。經過他的計算,熱帶風暴的強度將可能在2100年前提高45%。而登陸的風暴強度更會提高55%,算是非常大幅度的增強。

Emanuel補充,雖然以後風暴有變強的可能,但這些預測仍非定數,因為其他全球性和地區性的模組模擬全球暖化下的風暴過程中,產生的結果仍是好壞參半。

Kevin Trenberth是國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)的傑出資深科學家。他表示,Emanuel的模擬技術對未來風暴的頻率和強度做出了可靠的預測,但風暴的規模將有多大,以及將持續多 久,目前仍無法確知。這些事實有一部分決定於二氧化碳的增溫效應,另一部份則決定於海洋水層的混合,而Emanuel指出,這部分是Emanuel教授的 模型無法考慮的。

然而,他補充道到,如果Emanuel的猜測是正確的,南太平洋地區確實會經歷更頻繁的季風和聖嬰現象。

雖然Trenberth本身沒有參與研究,但他表示,「變得更溫暖的熱帶太平洋,特別是太平洋中部,讓整體氣候更像聖嬰現象發生的時期。」「在這樣的環境下,夏威夷、大溪地和斐濟等地方將更容易處於危險之中。」

【參考資料】

作者

鄒敏惠

Another world is possible.