西南氣流及其對台灣的重要性
西南氣流就像是從南方(南海和印度洋那邊)吹來的一股很溫暖又潮濕的風,帶著很多水氣來到台灣。雖然「氣流」一般指的是風,但在氣象學上,當西南風速必須高於25節(約12.5米/秒),並且有非常強的降雨可能性時,才會使用「西南氣流」這個詞。因此,當預報中提到「西南氣流」,其重點是「雨」,而不是「風」。
夏季空氣悶熱,如果沒有風,頭頂上的水氣全部變成雨也大約只有30至40毫米,這不足以造成水災。要考慮到具備致災性的豪雨,一定需要有源源不絕的水氣持續供應。夏季為中南部的雨季也是決定今年會不會缺水的重要時刻,西南風就是水氣的主要來源。
什麼是「季風環流圈」?
想像空氣有時候像大河流一樣,在天空中大範圍流動,我們把這種大範圍流動的空氣叫做「季風」。平時,季風帶看起來像一條比較短且直的長帶子,但有時這條帶子會變得又深又寬,裡面還會出現一個很大的圓圈,這就是「季風環流圈」。這個圓圈非常巨大,比台灣到日本的距離還遠!以前這種大風圈約每兩到三年才出現一次,但近幾年來幾乎每年都會看到,甚至連續五年持續出現。一次出現後,它可以在天空停留兩個星期到兩個月。更厲害的是,這個大風圈裡面很容易產生很多颱風,或是把大風大雨帶到台灣附近,造成台灣下好幾天的大雨。
和青藏高原、全球暖化有什麼關係?
青藏高原在全球暖化導致高原的冰雪減少,裸露土地增多,吸熱效率提高,使得青藏高原的溫度持續穩定上升,高原溫度的上升後會影響其上方的上升氣流,進而影響整個季風的環流,包括季風氣流是否會深入西北太平洋,進而帶動很強的季風環流。
雖然季風環流圈與全球暖化之間並非簡單的直線關係,且過程中還涉及海洋溫度等複雜因素,但專家分析認為,全球暖化導致青藏高原變暖,這使得季風的源頭更強烈,進而使季風更容易深入並形成季風環流圈。這種相關性可能解釋了近年來季風環流圈出現頻率增加的趨勢。
台灣為什麼會下大雨?
這種連續八天幾乎每天都有測站達到豪雨等級,且嚴重重創中南部的極端降水事件,是十多年前以當時的防洪標準無法預見的。這也是首次出現不依賴颱風,卻能長時間持續造成豪雨的西南氣流豪雨事件。總歸非單一氣象現象作祟,而是西南氣流、季風環流圈、地形與全球暖化的交互作用:
- 西南氣流:本次事件的主要因子。當季風水氣被台灣山脈擋住後抬升,形成滂沱豪雨,連日不斷。
- 季風環流圈:異常罕見地延伸到西北太平洋並提供西南氣流長時間穩定水氣來源。
- 地形效應:西南氣流被中央山脈地勢擋住後抬升,使對流集中在中南部河谷,造成降雨時間拉長與強度提升。
- 青藏高原暖化:帶動季風加深與西風深入西北太平洋的路徑,增加環流圈出現機率,是遙遠卻關鍵的推手。
結論
總體而言,全球暖化導致青藏高原溫度持續上升,改變了其作為季風系統驅動熱源的功能,進而可能影響季風環流模式。這使得季風更容易深入西北太平洋,增加了季風環流圈出現的頻率。雖然單一的極端降雨事件仍可能包含巧合因素,但整體長期趨勢顯示,台灣未來將面臨更多與季風變化相關的極端天氣現象。
我們正進入一個降雨更加集中的時代。根據統計,1970年至2017年間,台灣極端降雨颱風事件明顯增加,呈現「乾季更乾、濕季更濕」的兩極化變化,這與IPCC報告中全球暖化導致降雨時空分布愈加集中的趨勢一致。這些氣候變化對現有防災體系帶來巨大壓力,現行的設計標準和預警系統是否足以因應這些非典型氣候事件,成為政府與科學界必須共同面對的重要挑戰。
為應對極端降水帶來的威脅,僅依靠被動預報和災後補救已不夠,必須推動系統性的改造。具體策略包括:
- 強化預報技術:提升對季風環流和西南氣流結構的高解析度監測,提前辨識與預警潛在的災害發展態勢。
- 更新基礎設施設計標準:排水和防洪設施需以極端氣候條件下的最大負荷為依據,提升抵抗極端降雨的能力。
- 推動跨部門協作與民眾參與:面對連鎖災害(如淹水、停電、交通癱瘓),整合能源、交通、糧食等重要系統資源,建立韌性更強的災害應對網絡。
- 加速氣候科學成果的政策轉化:搭建從氣候研究到政策制定的快速反應平台,確保科學資訊能迅速且有效地指導實際行動。