第一章、 緒論
1.2 區域背景與水文
西太平洋暖池(West Pacific Warm Pool)主要以海表 28°C 等溫線 來區分,其旺盛的海洋與大氣交互作用,使得此區降雨量豐沛
( Webster and Lukas, 1992),年雨量可高達 2000mm/yr( McApline et al., 1983),豐沛的年雨量更導致此區表層海水鹽度偏低(34.2 to 34.5 PSU;
Levitus, 1982; Donguy, 1987)。Webster and Lukas (1992)推論此豐沛的 降雨量所導致的低海表鹽度區域會使得海洋穩定,減低海水上下混 合,進而減低暖池的冷卻,有助於暖池的形成與穩定。且此區的風 速小,不足以在此區造成深層的混合,所以造成此區有較高的海表 溫度(SST; 圖 1-1)。
而海水高溫加熱其上方空氣引發上升運動,使此區域氣壓低且 降雨多。此上升運動在高層大氣向東移動至東太平洋,爾後下降至 低層大氣,使東太平洋形成一高壓環境,降雨少,之後氣流再沿赤 道面向西吹回西太平洋,形成一迴路,稱為沃克環流(Walker
圖1.1 西太平洋 1979~2005 年海表面年平均溫度分佈圖(Smith et al., 2008),圖中標記星號處為本研究中討論到的岩芯所在位置。
圖1.2 所羅門海一帶表層洋流(實線箭頭)及次表層洋流(虛線箭頭) 分布圖(修改自 McGregor et al., 2008),粗實線為 28℃等溫 線,粗虛線為 29℃等溫線。
EAC
GBRUC SEC(southem)
SEC SECC NGCUC
NGCC
EUC
ODP1115
ODODPP11111155BB O ODDPP880066 OODDPP11114433
巴布亞新幾內亞以及所羅門群島為橫越太平洋西行之南赤道海 流的第一個屏障(圖 1.2),南赤道海流西行至所羅門群島後分支為三 股主要海流,約在 5°S 分支向北匯入 WPWP,並且部分向南流形成 南赤道反流(South Equatorial Countercurrent , SECC),在 10°S 則分支 流入本岩芯所在之所羅門海及珊瑚海(Coral Sea),形成此海域主要的 表水水團,而最南的一股分支則在18°S 部分形成向南流的東澳大利 亞流(East Australia Current, EAC)及部分北流的大堡礁潛流( Great Barrier Reef Undercurrent, GBRUC) (Tsuchiya et al., 1989)。高鹽度的 大堡礁底流為新幾內亞沿岸潛流(New Guinea Coastal Undercurrent, NGCUC)的源頭,其主要核心在海面下 200m 的深處,由南向北進入 所羅門海域,形成此區域主要的次表層海水,之後,向北流經Vitiaz 海峽沿著新幾內亞島北岸,在143°E 轉東匯入赤道潛流(Equatorial Undercurrent, EUC; Lindstrom et al., 1987)
西赤道太平洋暖池由於受赤道太平洋地區水氣分配、東亞季風 系統及間熱帶輻合區所影響,因此無論對於研究地球系統中區域性 或全球性的氣候變遷議題,都提供了瞭解地球氣候變遷機制的適當 研究區域。根據浮游有孔蟲現代類比法(Modern Analog Technique, MAT; Anderson et al., 1989; Thunell et al., 1994)和氧同位素地層記錄 (CLIMAP, 1976; 1981)研究結果顯示西赤道太平洋暖池表水溫度在 末次冰盛期到全新世的增溫極為有限,不超過2℃,但位於暖池中 心的ODP806 岩芯浮游有孔蟲鎂鈣比重建之古海表溫記錄卻呈現約
ODP1115 站位位處於暖池南緣,現今海表平均溫為 25°–28°C (Garrison, 1996),所在位置位於南赤道海流西行之第一道屏障,因 此對赤道太平洋的ENSO 事件有著高度敏感性(McGregor and Gagan, 2004)。自上新世至今雖有 Woodlark Basin 的張裂,但此站位所在緯 度向北移動不到1.5°(Goodliffe, 1997),因此此站位自 Pliocene 起長 期處於赤道高溫的海水環境中,是研究暖池邊緣古海洋環境變化的 絕佳地點。