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計畫&論文

1961-2015年間受全球暖化影響下台灣不同季節降雨的變化趨勢

蔡怡真


摘要

        IPCC報告指出,在全球暖化氣候變遷影響下,極端事件可能會有增加的趨勢。Trenberth et al.(1999,2003)指出全球暖化可能會改變降雨的頻率、強度和延時;假設低層對流的相對濕度保持一常數,根據 Clausius–Clapeyron equation熱力關係式,計算出全球的水氣隨溫度的增加大約為7%K-1。另一方面,全球強降水的強度和頻率也有逐漸增加的趨勢,而且趨於兩極化,即雨季越濕、乾季越乾,但這些變化會隨著地區的改變而有所不同。
        本篇研究運用Liu et al.(2009)提出的年際變異法 (Interannual Difference Method,IDM),取得降雨強度與全球溫度距平(包含聖嬰等年際變化)關係上的定量結果:在 1961-2015年間,台灣地區雖然總降雨量沒有明顯變化,但台灣的強降雨隨全球暖化有顯著增加,其中最強的前10%的降雨隨全球溫度增加約78%K-1,而十個強度的降雨隨溫度的變化量,隨降雨強度越強,有遞增的趨勢;因同一時期,中、小雨相對的減少,幾乎抵銷了強降雨增加的雨量,導致整體的總降雨量並沒有太大改變。另外,分析不同季節的降雨特性,發現降水強度最強的前10%的降水皆至增加,強度最弱的後10%的降水則都是減少,其降雨強度變化的趨勢與年變化趨勢大致一致;儘管增減幅度不一,甚至在台灣的雨季-梅雨季時的總降雨量是減少的,說明了台灣地區降雨隨氣候暖化的變化趨勢主要是受到的「強降雨越強、弱降雨越弱」的機制驅動。
        由過去研究顯示,造成劇烈降雨的氣象因子多且複雜。本篇為驗證台灣降雨的改變是因全球暖化,進而水氣增加等原因所導致,我們也運用再分析資料計算了台灣附近地區低層的相當位溫、垂直速度、水氣通量、可降水量等變化,結果呈現受到暖化影響,溫度、相當位溫及可降水量增加,同時在低層的水氣通量也因盛行風向而增多,加上有利的上生運動,特別是降雨強度前30%的降水顯著比過去增加。根據跨政府氣候變遷委員會第五次氣候變遷評估報告(2013),未來降雨趨勢乾溼對比將越來越明顯。
       

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