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4.3 海表面溫度、風場及熱通量於季節的變化

4.3.3 小結

由上述討論可知研究區域內無論夏季或冬季的風場確實是

支配整個區域海氣象的主要因素,而風速又因為受到聖嬰及反 聖嬰的影響,而使的整個研究區域的海氣象因而受到連帶性的 影響。且無論是冬季還是夏季,海表面風速於 1997/1998 年聖嬰 期間,都比 1998/1999 年反聖嬰期間還要弱,與 Kuo and Ho(2004)

所提出的論點相符合;而 1997/1998 年聖嬰期間夏季的海表面溫 度則比聖嬰前ㄧ年的夏季還要低溫,且冬季的海表面溫度於 1997/1998 年聖嬰期間比前ㄧ年的冬季還要高溫,與 Hong et al.

(2001)所提的「冷夏暖冬」論點符合。SST 由於受到大氣、

海洋動力及熱力的作用,所以 ENSO 訊息的傳遞便較不如風場般 顯著。而海表面熱通量於 1997/1998 年聖嬰期間,無論夏季或冬 季,其海氣間的熱交換量也因受影響而減弱,只是冬季減弱的 情形較夏季來的明顯。

五、結論

本文分析 1996 年到 2002 年台灣附近海域之海表面溫度、海表面 風場及海表面熱通量於聖嬰與反聖嬰期間的影響。顯示台灣附近海域 的海表溫、海表面風場及海表面熱通量皆為年週期變化,且受此期間 之聖嬰及反聖嬰事件所影響。結果敘述如下:

1. 就空間分布而言,因東海的緯度最高,呂宋海峽緯度最低,

台灣海峽與台灣東部海域則位處於兩者之間,由本篇研究分 析可以發現,因各區距離聖嬰起源的中、東赤道太平洋的遠 近不同,而有不同的影響程度,不論是海表面溫度場、海表 面風場亦或是海表面潛熱通量,東海所受聖嬰的影響都是最 小的,其中由各物理量與 Nino3.4 區的各指標的關係係數可 以明確的看到。經度、緯度距離中、東赤道太平洋越遠其受 聖嬰事件影響的程度就會越小;距離越近則影響的程度就會 越大。

2. 1997/1998 年聖嬰期間:

a. 海表面溫度場:

本研究區域於 1997/1998 年聖嬰期間冬季,其海表面溫 度比前ㄧ年(1996)的冬季為高,且因海水溫度增高現 象有延遲的情形,所以直到 1999 年冬季,都有較高的海

表溫;而 1997/1998 年夏季的海表面溫度則比前ㄧ年夏 季為低。

在中、東赤道太平洋異常增暖時,本研究區域出現異常 增暖的時間延遲了約 10 個月,受聖嬰影響的反應速度較 風場及熱通量為慢。

b. 風場:

本研究區域於 1997/1998 年聖嬰期間,不論冬季、夏季,

海表面風速都有減弱的趨勢,海表面風速持續出現負距 平值,且最大負距平值出現在 1998 年一月,冬季海表面 風速受影響而減弱較夏季來的明顯。

本研究區域的風場出現異常風速的時間與聖嬰起源的 中、東赤道太平洋地區一致,在中、東赤道太平洋地區 大氣氣壓發生異常變化時,本研究區域的風場在沒有延 遲的情況下也開始出現異常的風速,顯示大氣受影響反 應的速度較海洋為快。

c. 潛熱通量:

本研究區域的海表面熱通量於 1997/1998 年聖嬰期間,

冬季與夏季的潛熱通量,都較七年間(1996-2002)的平 均值為低,且冬季潛熱通量減少的情形較夏季明顯。正

常年的冬季海表面應為釋出大量的熱通量時期,但在 1997/1998 年冬季的海表面因潛熱通量變小,使得海表面 釋出的熱通量變少,淨熱通量因而減小,海氣的熱交換 量則出現異常的低值。

d. 本研究區域海表面熱通量受聖嬰事件影響的反應時間延 遲約 4 個月,其延遲的時間介於海表面風場與海表面溫度 場之間。

3. 1998/1999 年及 1999/2000年反聖嬰期間:

a. 海表面溫度場:

本研究區域的海表面溫度受反聖嬰影響並不明顯,且因 1997/1998 年聖嬰海表溫增高延遲的影響,使得 1999 年 冬季的海表溫較七年間(1996-2002)的平均值為高。

b. 風場:

本研究區域風場於 1998/1999 年及 1999/2000年反聖嬰期 間,冬季與夏季的海表面風速皆有明顯的增強,冬季海 表面風速受影響而增強較夏季來的明顯。

c. 潛熱通量:

本研究區域的海表面熱通量於聖嬰期間,海表面潛熱通 量增加,使得海氣間熱交換量增大,且冬季較夏季明顯。

4. 本研究區域海表面風場於聖嬰及反聖嬰期間受到影響,而風 速是影響海表面潛熱通量交換量最主要的因素,當風速減小 時海表面潛熱通量跟著變小,而海表面潛熱通量是影響海表 面海氣淨熱交換量最主要的因素,所以聖嬰期間海表面淨熱 交換量因而變小;而反聖嬰期間風速變大,所以海表面淨熱 交換量也跟著變大。風速異常的情形冬季皆較夏季明顯,所 以海表面熱通量受影響的情形,冬季也較夏季明顯。

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-6000 -5000

-5000

-5000

-5000 -3000 -3000

-3000 -1000 -1000

-1000 -1000

-500 -500

-500 -500

-500

-500

-100

-100

-100

-100

-100

-100

-50

-50

-50

-50 -50

-50

-50

-50 -50

Longitude

Latitude

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

圖 1.台灣附近海域地理位置及等深線圖 China

Taiwan

ECS

SCS

Pacific

Taiwan strait

Luzon strait

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 -3

-2 -1 0 1 2 3 4

TIME

SOI OLRA

NINO3.4SSTA

圖 2.NINO1.2.3.4 區

圖 3.各種指標指數 SOI:SOUTHER OSCILLATION INDEX

OLRA:EQUATOR/160E-160W OUTGOING LONG WAVE RADIATION ANOMALY(W/m2 NINO3.4SSTA:NINO3.4 SEA SURFACE TEMPERATURE ANOMALY(℃)

Nino3.4

113 162 139 129 681 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

302 176 103 235 984 47

1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

996 427 224 243 557 614 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1538 913 498 406 417 527 375 3 1 0 0 0 1 0 1 0

944 1870 1050 532 539 336 900 166 2 1 0 0 0 0 1 0

1041 1377 1683 1009 274

71 705 1058

207 9 3 2 4 1 0 1

82 670 1177 1714 1056 338

49 724 881 291 21 12 3 28

2 1

164 144 765 1114 1395 1303 675 344 728 770 348 158 106 97 24 42

90 99 391 791 1102

637 1114

877 588 449 666 355 216 170 105 107

57 82 144 516 880 981 286 1063

830 806 346 606 286 174 162 132

80 123 162 252 599 847 753 398 1004

821 649 382 556 302 135 139

170 235 210 196 604 514 1088

590 586 1005

850 424 483 605 422 102

198 249 139 181 325 546 490 1060 247 800 915 655 540 643 774 434

313 282 192 174 280 415 421 780 918 439 853 861 442 447 596 674

1232 1262 1062 674 347 306 530 307 662 774 599 629 723 461 262 219

53 74 150 232 63 50 57 25 42 67 76 65 86 35 2 10

Longitude

Latitude

114oE 117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

圖 4.品管步驟後統計之資料筆數(每年每月)

圖 5.每 1°×1°之資料筆數

圖 6.研究區域分區圖。

A:東海區域,東經 120-130,北緯 25-32 B:台灣海峽,東經 118-121,北緯 22-25 C:台灣東部海域,東經 122-125,北緯 22-25

D:呂宋海峽,東經 119-123,北緯 18-22

10 15 20 25 30

8

8

10

10

1 2

12

12

14

14 16

16

16 18

18

18 20

20

20 22

22

22 24

24

2426 28 26 26

12

24 10

26 24 24

24 JAN

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 1 8oN

2 1oN 2 4oN 2 7oN 3 0oN 3 3oN

8

8 10

10 12

12 14

14 16

16

16

18

18

20

20

22

22

24

24

24

26 26

24

24 24

24 24

24 24

26 FEB

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10 12

12

12 14

14

14 16

16

18

18

18 20

20

20 22

22

22 24

24

26 26

18

26

22

26

26 26

16 MAR

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8 10

10 12

12

14

14

14 16

16

16 18

18

18 20

20

20 22

22

22 24

24

24

26

28 26 28

12

28 20

24

26 28 26 14

12 APR

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10

12

12

14

14

16

16

18

18

18 20

20

20 22

22

22 24

24

26

26

26 28

28

28 28

20

28 26 16

20 MAY

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10

12

12 14

14 16

16

18

18

20

20 22

22

22 24

24

24

26

26

28

28 30

30 30

28

28 28

JUN

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

圖 7.研究區域之 1996-2002 海表面各月平均溫度空間分布圖

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

10 15 20 25 30

8

8

10

10

12

12

14

14 16

16 18

18 20

20 22

22 24

24

26

26

26 28

28

28

30

30 2226

30

30 JUL

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8 8

10

10

12

12

14

14

16

16

18

18

20

20

22

22

24

24

26

26

28

28

28

28

28

30 30 28

30

AUG

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10

12

12

14

14

16

16

18

18

20

20

22

22

24

24

26

26

28

28

28 28

28

28

28

30 28 SEP

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8 10

10 12

12 14

14 16

16

18

18

20

20

22

22

24

24

24 26

26

28

28

28

28 28

28

OCT

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10

12 12

14 14

16

16

18 18

20

20

22

22

24

24

26

26 26

28 28

28 28

28 NOV

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

8

8

10

10

12

12

14

14

16

16

18

18

20

20

22

22

24

24

26 26

26 26

26

26 26

26

DEC

117oE 120oE 123oE 126oE 129oE 18oN

21oN 24oN 27oN 30oN 33oN

圖 7.研究區域之 1996-2002 海表面各月平均溫度空間分布圖

(g) (h)

(i) (j)

(k) (l)

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 18

20 22 24 26 28 30

Time

1996 -2002

( ° C)

2 4 6 8 10 12

18 20 22 24 26 28

Month

( ° C)

(a)

(b)

(c)

圖 8.東海之(a)每年的海表面月平均溫時間序列(b)長期的海表面月平 均溫(c)海表面平均溫度距平值(實線)與 NINO3.4 區之海表面平均溫 度距平值(虛線)比較。

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

圖 8. 東海之(d)海表面平均溫度距平值經五個月之滑動平均(實線)與 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛線)比較;(e)同(d),但 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛線)延遲 10 個月。

(d)

(e)

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 18

20 22 24 26 28 30

Time

1996 -2002

( ° C)

2 4 6 8 10 12

18 20 22 24 26 28

Month

( ° C)

(c)

圖 9.台灣海峽之(a)每年的海表面月平均溫時間序列(b)長期的海表面 月平均溫(c)海表面平均溫度距平值(實線)與 NINO3.4 區之海表面平 均溫度距平值(虛線)比較。

(a)

(b)

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

圖 9.台灣海峽之(d)海表面平均溫度距平值經五個月之滑動平均(實線)

與 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛線)比較;(e)(d),但 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛線)延遲 10 個月。

(d)

(e)

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 18

20 22 24 26 28 30

Time

1996 -2002

( ° C)

2 4 6 8 10 12

18 20 22 24 26 28

Month

( ° C)

(b)

(c)

(a)

圖 10.東台灣海域之(a)每年的海表面月平均溫時間序列(b)長期的海 表面月平均溫(c)海表面平均溫度距平值(實線)與 NINO3.4 區之海表 面平均溫度距平值(虛線)比較。

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

(d)

(e)

圖 10.東台灣海域之(d)海表面平均溫度距平值,但海表面平均溫度距平 值經五個月之滑動平均(實線)與 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛 線)比較;(e)同(d),但 NINO3.4 區之海表面平均溫度距平值(虛線)

延遲 10 個月。

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 23

24 25 26 27 28 29 30 31

Time

1996 -2002

( ° C)

2 4 6 8 10 12

25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5

Month

( ° C)

(a)

(c)

(b)

圖 11.呂宋海峽之(a)每年的海表面月平均溫時間序列(b)長期的海表 面月平均溫(c)海表面平均溫度距平值(實線)與 NINO3.4 區之海表面 平均溫度距平值(虛線)比較。

海表面月平均溫度距平值 NINO3.4區海表面月平均溫度距平值

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