季候風與氣候變化
季候風與氣候變化
李本瀅、李子祥
2010年10月
人們經常問我氣候變化對亞洲季候風有什麼影響，根據研究結果，兩者之間的關係並非十分明顯。
首先，為何東亞地區會有季候風呢?這是因為亞洲大陸是一塊龐大的陸地所致的。我在 2010 年 4 月 30 日的網誌中已說明了水比其他物料更難升溫，因此在夏季陽光充沛的日子，亞洲大陸上的空氣會比海洋上的空氣升溫較快，形成海陸之間的溫差，於是產生了由海洋吹往陸地的西南風，這就是夏季季候風出現的大致原因。此外，東亞地區的獨特地形(喜馬拉亞山及青藏高原)亦會對季候風的形成有一定影響。
圖一 東亞地區夏季季候風示意圖
冬季季候風形成的原因則剛好相反。隨著夏季結束，太陽逐漸往南移使日照量減少，亞洲大陸上的空氣會比海洋上的空氣冷卻得較快。這樣，兩者之間的溫差便產生由陸地吹往海洋的東北風。
圖二 東亞地區冬季季候風示意圖
為了說明陸地及海洋年頭至年尾的氣溫變化，我們可以比較香港及位於北太平洋上的檀香山(夏威夷)的每月平均氣溫。雖然兩地的緯度相近，但檀香山位處太平洋一島嶼上，全年的氣候均受海洋影響，從圖三可見檀香山全年氣溫的變化遠較香港為小。
圖三 香港及檀香山(夏威夷)的每月平均氣溫 (1971 至 2000 年)
追蹤到達香港的氣團，能讓我們知道氣流從那裏來。圖四及圖五分別顯示了 2010 年 7 月及 2009 年 12 月的氣流抵港路線圖，從這兩圖可清楚看見夏季時影響香港的氣流主要來自西南方，而在冬季時則主要來自東北方。
圖四 2010 年 7 月份的氣流抵港路線圖(過去 3 天的路徑)
圖五 2009 年 12 月份的氣流抵港路線圖(過去 3 天的路徑)
研究結果顯示，影響中國的夏季及冬季季候風在過去數十年間呈現了減弱的跡象。科學家認為全球暖化、區域及全球大氣環流改變、太陽輻射量的變化、以至人為氣溶膠(由人類活動產生並釋放至大氣中的微小懸浮粒子，例如:燃燒、使用化石燃料)增加都是導致季候風減弱的原因。
在全球暖化的背景下，過去數十年間陸地上的暖化幅度比海洋的更明顯，尤其是在高緯度地區。這令海陸之間的溫差減少，從而使冬季季候風減弱。
而夏季季候風減弱的原因則較為複雜。在過去數十年，我們觀察到華中地區在夏季出現降溫趨勢，這降溫現象可能是由於人為氣溶膠的增加令日照減少所致。由於海陸之間溫差減少，造成夏季季候風減弱。這意味著夏季季候風的影響範圍較從前偏南，令夏季時雨帶的位置從北往南移。更多的降雨集中在華中地區將進一步使地面冷卻，這反饋作用令夏季季候風變得更弱。
參考資料：
[1] Xu, Q. (2001). Abrupt change of the mid-summer climate in central east China by the influence of atmospheric pollution, Atmospheric Environment 35 (2001) 5029–5040
[2] 呂俊梅，任菊章，琚建華, (2004). 東亞夏季風的年代際變化對中國降水的影響, 熱帶氣象學報, 20 (1).
[3] Ding, Y.H. and Johnny C. L. Chan (2005). The East Asian summer monsoon: an overview, Meteorol Atmos Phys 89, 117–142, doi: 10.1007/s00703-005-0125-z
[4] Xu, M., C.-P. Chang, C. Fu, Y. Qi, A. Robock, D. Robinson, and H. Zhang (2006). Steady decline of east Asian monsoon winds, 1969–2000: Evidence from direct ground measurements of wind speed, J. Geophys. Res., 111, D24111, doi:10.1029/2006JD007337
[1] Xu, Q. (2001). Abrupt change of the mid-summer climate in central east China by the influence of atmospheric pollution, Atmospheric Environment 35 (2001) 5029–5040
[2] 呂俊梅，任菊章，琚建華, (2004). 東亞夏季風的年代際變化對中國降水的影響, 熱帶氣象學報, 20 (1).
[3] Ding, Y.H. and Johnny C. L. Chan (2005). The East Asian summer monsoon: an overview, Meteorol Atmos Phys 89, 117–142, doi: 10.1007/s00703-005-0125-z
[4] Xu, M., C.-P. Chang, C. Fu, Y. Qi, A. Robock, D. Robinson, and H. Zhang (2006). Steady decline of east Asian monsoon winds, 1969–2000: Evidence from direct ground measurements of wind speed, J. Geophys. Res., 111, D24111, doi:10.1029/2006JD007337