第一章 前言
身處氣候變遷的洪流之中，人們好奇未來何去，而研究者溯河而上，博古以 通今。近年眾多研究已指出自 1970 年代以降全球表面溫度的突增現象，並與大氣 中溫室氣體的濃度有密切關聯，並有研究進而指出人為工業、經濟活動的影響導 致氣候變遷。在 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)第四次氣候變遷 評估報告中指出大氣的暖化趨勢，而此暖化的改變不僅影響全球性氣候，亦可能 出 1988 到 2004 年間，衛星資料顯示海面上的總水氣量(Column Water Vapor，亦作 可降水量 Precipitable Water)有明顯線性增加的趨勢，(Trenberth et al.,2005、 IPCC, 2007)，每十年全球增加約 1.2%總水氣量(約 0.4 mm)，而就各地區域來看，大多為 增加趨勢，西北太平洋增加尤為明顯，每十年增加最高可達 4%以上。研究亦發現 水氣與海表面溫度關係密切，並推論長期大氣溫度上升，亦將導致大氣的總水氣
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量上升。
從溫度與飽和水氣壓的熱力關係，可以計算暖化造成水氣增加的效益，，亦 即計算出氣溫每上升一度水氣最多可以增加多少。依據 ClausiusClapeyron relation，
飽和蒸汽壓隨溫度增加而上升的比率，可以計算出全球氣溫增加一度，水氣約增 加 7%。此值隨背景溫度不同而改變，故不同環境其水氣增加率亦不相同，若溫度 為 300K，則飽和水氣增加率約 6 %/K，若為 200K，水氣增加率可為 15 %/K。
Held and Soden (2006)計算不同氣候模式中全球平均水氣和表面溫度，水氣增 加率為 7.5%/K，此研究乃計算地表增溫的值，但水氣增加最多的地方並不是在表 面，所以引來其他學者討論。然而，Trenberthet al. (2003) 早已指出在 700hPa 和 850hPa 處的全球水氣增加率較接近 7 %/K，而且發現(氣柱積分)總水氣量(Column Water Vapor)與熱帶海表面溫度關係良好，其水氣增加率約為 9 %/K。
O’Gorman 和 Muller (2009) 的研究顯示，計算模式平均的結果，全球表面每 增溫一度，總水氣量約增加 7.3%，而地表比濕約增加 5.9%，並認為兩者差異，主 要因為後者(海洋與地表的蒸發凝結作用)受表面能量的影響，比對流層的自由大氣 來的緊密，所以與理想值差異較大 (Held and Soden, 2000、 Schneider et al., 2010)，
且地表的水氣又受到蒸發的限制，所以水氣增加率有不同的表現。
3 1984、Chan,1985、Chan and Shi,1996、 Goldenberg et al. ,2001)。
近年來全球暖化議題的關注，使得許多研究也投入熱帶氣旋的氣候變遷。
Emanuel (2001) 從全球能量的觀點，認為全球暖化使熱帶海洋增溫，利於熱帶氣 旋活動，熱帶氣旋將因此改變，而他概念性地提出熱帶氣旋扮演把低緯度能量帶 往中緯度的角色，所以熱帶氣旋活動的增強相當於熱帶地區暖化的負回饋效應。
Emanuel (2005) 為了描述熱帶氣旋的活動狀況，將熱帶氣旋的強度對生命期 作積分，定義為 PDI (Power destructiveness index)，並且得到 PDI 與海溫的良好關 係，並且隨時間有增強趨勢，故推論暖化效應將使熱帶氣旋活動增強，但相關係 數較高的結果只出現於大西洋，在西北太平洋的研究中，結果較不明顯。而 Webster et al. (2005) 的研究透過分析三十五年的熱帶氣旋，認為熱帶氣旋的強度增加，達 到 Category 4 and 5 的比例上升，且發現於北太平洋和印度洋有此增加趨勢。
但是 Chan et al. (2004, 2006) 的研究分析過去四十多年(1960 至 2003 年)的熱帶
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而 Li et al.(2010)以高解析度(40km)的全球大氣模式(ECHAM5)，發現未來暖化 的影響可能使熱帶氣旋的位置改變，由西太平洋往中太平洋移動，而其中也討論
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熱帶氣旋中水氣將有何改變？此類的探討並不多，而西北太平洋地區颱風的水氣 又將如何？不同強度的颱風是否有水氣增加率亦不同？為本文的研究目標。
熱帶氣旋的水氣大多仰賴投落送和衛星觀測，但直至近年衛星科技進步，才 開始提供大量可靠的高解析度全球資料，而長期的資料是作氣候研究所必須的。
Ortt (2004, 2007)利用 SSM/I 的資料研究大西洋的熱帶氣旋在不同強度、不同時期 (增強期或衰弱期)有不同的水氣特徵，此研究使我們對熱帶氣旋的水氣更為了解。
颱風水氣十分重要，不僅影響颱風的降雨，且經由潛熱釋放影響對流和颱風的強 度。暖化的大氣如果影響颱風的水氣含量，可能進一步影響颱風的強度。但是吾 人對於大氣溫度對颱風水氣的影響尚未有足夠的了解。
全球暖化的模擬結果顯示，熱帶氣旋可能帶來更多的降雨，或是洪災，因此 即使是社會大眾，亦十分關心未來可能的改變。2009 年 8 月，莫拉克颱風(Morakot) 造成台灣五十年來罕見的豪雨，雖然莫拉克僅為中度颱風(Category 2)，衛星資料 顯示莫拉克颱風雨大尺度環境場夾帶豐富水氣(Hong et al., 2010)，帶來難以想像的 雨量，洪患與土石流於南部山區，劃下難以撫平的傷痕。而颱風和氣候變遷的災
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