9 月下旬(LinHo and Wang, 2002)。而 Wang and LinHo(2002)認為亞洲夏季季 風雨季肇始主要可分成兩個階段:第一階段開始於 5 月中的南海地區,夏季季風 夏季季風肇始的主要原因(Webster, 1987;Young, 1987)。而青康藏高原的存在 使得亞洲夏季季風的強度是全球季風中最強且最複雜的,在許多研究都指出青康 藏高原加熱的效應與亞洲夏季季風肇始有密切的關係(Ye, 1981;Yanai et al.,
1992)。亞洲夏季季風肇始之前,蒸發所引起的對流造成青康藏高原加熱效應增 強(Luo and Yanai, 1984;Yanai and Li, 1994a),亞洲夏季季風肇始之後,青康藏 高原的加熱則主要來自潛熱(Nitta, 1983;Luo and Yanai, 1984)。除了青康藏高 原的影響外,歐亞大陸的覆雪變化也會影響到亞洲夏季季風,當歐亞大陸覆雪增 加時,因為反照率的增加及雪融化時會消耗許多能量,使得引發亞洲夏季季風肇 始的熱源不足,造成亞洲夏季季風肇始的時間偏晚或強度減弱(Shukla, 1984;
Shukla and Mooley, 1987)。而海表溫度造成水平溫度梯度變化也會影響亞洲夏季 季風,例如Elnin~o年東西方向正海溫溫度梯度會減弱亞洲夏季季風三個主要環 流中的 Walker circulation(Webster et al., 1998)。許多因子的影響下使得亞洲夏季 季風變化複雜,造成西北太平洋及東亞夏季降雨在年際及年代際都有明顯的變 象稱為三極結構(tri-pole pattern)(Lau, 1992;Tian and Yasunari, 1992;Shen and Lau, 1995;Weng et al., 1999;Hsu and Liu, 2003;Hsu and Lin, 2007),而在不同 機制的影響下都存在三極結構這樣的現象。年際變化明顯的 ENSO 現象對於夏 季季風的影響,在 Chou et al.(2003)提到ElNin~o(LaNin~a)的發展年西北太 平洋夏季季風較強(弱),衰退年夏季季風則較弱(強)。發展年與衰退年的差異 在降雨方面可看到三極結構為在東亞沿海地區;Weng et al.(1999)提出華北地 區的降雨與熱帶東太平洋海溫呈現負相關,即熱帶東太平洋海溫偏暖時,華北地 區降雨就會偏少。Nitta(1987)研究西北太平洋高雲量之變化認為熱帶西北太平 洋海溫較平均值高時,高雲量因強對流區北移至菲律賓海大量降雨而相對增加,
日本地區高雲量相對較少,降雨量也減少。Nitta 將高雲量從西北太平洋由南至 北正負交替往日本延伸的變化型態稱為太平洋-日本型態(Pacific-Japan pattern, 簡稱 P-J pattern)。而西北太平洋暖池海溫則會影響到太平洋副熱帶高壓西進的範 圍,Huang and Sun(1992)提到當暖池海溫增強時,太平洋副熱帶高壓向西延 伸至華中地區,造成華中地區、日本、韓國雨量減少。Hsu and Liu(2003)認為 東亞地區降雨的變化與青康藏高原有關,青康藏高原的非絕熱加熱會引發 Rossby wave 將能量向東北及東南傳遞,進而影響東亞地區的降雨。當青康藏高原非絕 熱加熱較強時,華中地區降雨是偏多的。Hsu and Lin(2007)則指出在華中地區、
南韓、日本降雨偏多時主要是受到 P-J pattern 的影響,熱帶東太平洋海溫偏高,
熱帶西太平洋海溫明顯冷卻,透過 Walker circulation 造成在熱帶西太平洋為下沈 之運動,引發了南北向的環流異常,進而造成能量傳至日本海一帶;而華中地區、 後期後長江流域降雨偏多,北旱則是指華北地區降雨偏少之現象。Huang et al.
(1999)認為 60 年代中期和 80 年代到 90 年代初赤道東、中太平洋海表溫度明 顯增加,70 年代則為明顯降低,這樣似年代際的 ENSO cycle 對於中國地區降雨 有很大的影響,90 年代後,赤道中、東太平洋海溫有下降的趨勢有利於華北地 區降雨的增多。Wu and Wang(2002)認為因 ENSO 造成在西北太平洋與印度地 區對流位置及強度的改變會使得東亞夏季季風環流改變,進而影響到黃河流域的
降雨變化。Hu(1997)利用 1951 至 1994 年夏季月平均資料分析降雨及溫度變 化,指出在 1970 年後期之後,東南亞夏季降雨及氣溫有突變的現象,Hu 認為在 1976 至 1977 年熱帶印度洋與熱帶西太平洋海溫異常增暖,會使得當地的對流活 動增加,引發的 Hadley cell 氣流下沈端會使得太平洋副熱帶高壓向西、向南延伸 至東亞副熱帶地區,造成在東南亞降雨減少,華北地區降雨增多。Gong and Ho
(2002)則指出在 1970 年代後期長江流域降雨的增多與西北太平洋副熱帶高壓 強度變化及位置移動有關。Yang and Lau(2004)認為華北地區夏季降雨的減少 與 ENSO-like 的溫度梯度變化有關,暖池與印度洋海表溫度增加的趨勢造成了華 北地區夏季降雨的減少。另也有學者提出太平洋年代際震盪(Pacific Decadal Oscillation, PDO)也會影響中國地區的南澇北旱降雨的型態(Zhu and Yang, 2003),Zhu and Yang(2003)分析了 1951 至 1998 年 PDO 指數與中國降雨的關 係,發現當 PDO 處於暖相位(即北太平洋海溫較冷;中、東太平洋海溫較高)
時,夏季在北太平洋海平面氣壓負異常減弱而東亞地區正異常增強,東亞夏季季 風偏弱,太平洋副熱帶高壓偏南,熱帶太平洋信風減弱,赤道西風增強,而造成 了華北地區降雨減少,長江中下游、華南、華北、西北地區降雨偏多。
在中國地區南澇北旱的年代際降雨現象,Ding et al.(2008)指出有兩個明 顯的特徵:1. 在 1970 年代末至 21 世紀初,華北地區降雨減少,長江流域與華 南地區降雨增加;2. 這樣的降雨現象是在 1970 中、後期氣候突變後較為明顯。
Wang(2001)指出在 1970 年末亞洲夏季季風減弱,造成在黃河、淮河流域降雨 減少,長江流域與其南方地區降雨增加,而夏季季風減弱的原因還不是很清楚。
歐亞大陸覆雪雖與亞洲夏季季風強度有關,但全球暖化後歐亞大陸的覆雪逐漸在 減少,並無法說明亞洲夏季季風減弱之原因(Liu and Yanai, 2002)。但在青康藏 高原的冬春季覆雪及雪深從 1956 年之後有增加的現象(Li, 2002),在 1970 年代 後期後更是有突變增加的變化(Liu et al., 2003;Zhang et al., 2004;Peng et al.,
。許多學者利用模式模擬青康藏高原冬春季降雪與亞洲夏季季風環流、降
雨的關係(Qian et al., 2003;Liu et al., 2004),模式結果顯示青康藏高原冬春季 雪量的增加時,亞洲夏季季風的強度較弱。同時也指出青康藏高原冬春季的雪量 與長江流域夏季降雨呈現正相關的關係。
1.4 研究動機
1976 年之後暖化的現象更為快速且擴及全球,而人類的活動是造成 1970 年 代後全球暖化的主要因素(Dai et al., 2001;Mitchell et al., 2001;Karl and Trenberth, 2003;IPCC, 2007)。隨著工業發展後,中國地區工廠排放的空氣污染物急遽增 加,所引發的沙塵暴不僅影響居民的生活、健康,亦對氣候變遷造成一定程度的 影響。而大氣氣懸膠(aerosol)包含硫化物、硝化物、碳粒子、海鹽,除了黑碳 會吸收太陽光進而加熱大氣,對於全球暖化為正貢獻外大多會反射太陽光造成溫 度降低。而黑碳主要的來源為煤、柴油、生質等燃燒的不完全,中國地區因黑碳 及其它氣懸膠造成氣候變遷是可以預期的。Menon et al.(2002)在氣候模式中加 入觀測氣懸膠的光學厚度,模擬黑碳對於中國、東亞地區氣候的影響發現氣懸膠
勢並比較與年代際尺度的差異、第四章將探討造成東亞地區降雨變化可能的原 因、第五章則探討造成造成西北太平洋地區降雨變化的原因、第六章為討論與結 論、第七章為問題與討論。