北太平洋震盪

北太平洋冬季海平面氣壓異常場上最重要的模態就是著名的阿留申低壓,次為重要的第二模態稱為北太平洋震盪,雖然他不是北半球最重要的氣候特徵,但是過去的研究顯示它在北半球冬季時會直接影響北美短期的天氣與之後較長期氣候的變化,所以這個模態在天氣或短期氣候預報上扮演著非常重要的角色。因為缺乏足夠證據,過去大多數的研究普遍認為這個北太平洋震盪的變異只是大氣中的隨機過程,難以預測。本所曾于恒教授帶領的研究團隊與國際合作夥伴最近藉由大量的海洋及大氣觀測結果發現西北太平洋上東亞冬季季風的肇始爆發與兩個月後北太平洋震盪的變化密切相關,能夠直接改變這個模態南邊的氣壓場,而過去的研究也已確認這個氣壓場能夠影響接下來年底聖嬰的發展。每年約十一月東亞冬季季風肇始之時,由北向南逐漸加強的季風與黑潮暖水鋒面交會形成了強烈的海氣交互作用,特別是從高緯度極區南下冷冽的季風到達黑潮暖水區後即刻在暖水鋒面下游端藉由大氣邊界層不穩定性的改變驅動上方大氣深對流的變化,這個大氣深對流快速的改變產生了類似大氣熱源的能量在中低對流層形成典型的羅士比波波源,這個向東傳播的羅士比波能夠快速影響到北太平洋震盪南邊的氣壓場進而改變北太平洋的氣候甚至會影響年底聖嬰現象的發展(圖一),這個突破性研究藉由觀測、理論與模式證實了北太平洋震盪不見得是大氣隨機過程造成的,東亞冬季季風肇始爆發時與黑潮暖流的交互作用其實可以影響北太平洋震盪這個模態,詳細影響路徑和動力過程參見曾教授最近發表在Journal of Climate上的最新進展。(撰稿:曾于恒,2017/10/2)

Tseng, Y.H., Ding, R., Zhao, S., Kuo, Y.C., Liang, Y.C. (2020), “Could the North Pacific Oscillation be modified by the initiation of the East Asian Winter Monsoon?” J. Clim., https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0112.1.

圖一: 東亞冬季季風肇始影響北太平洋震盪的動力過程。