海洋(Ocean )的電風扇

海洋(Ocean )的電風扇
國立臺灣師範大學海洋環境科技研究所碩士生林永富/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

大家對颱風（Typhoon）的觀念是一種天災，因為它會破壞經過陸地上的東西，帶來非常大量的雨水，造成水災，雖然也解決了短期缺水問題，但在大家心裡總覺得颱風是壞的總比好的多，不希望颱風進來搞破壞。然而現在溫室效應現象越來越嚴重，不只大氣的溫度上升，海洋的溫度也逐漸在上升中，這時候，颱風對海洋來說就像是一個超大型電風扇，經過海面時，因強勁的風吹拂，可能帶動海水的攪動，甚至造成海水湧升的現象，如此將下層的冷水帶至表層，也使得海表面溫度 (Sea Surface Temperature, SST)有明顯的降低，也可發現此區域葉綠素濃度相對提高，帶動基礎生產力，有科學家發現，此作用會將二氧化碳（CO2）帶入海中，可能減緩溫室效應的影響。颱風不是經過時造成海洋溫降的現象，通常是離開過後才會有明顯的溫降，且會維持幾天才漸漸消去。

圖一、1958~2008年間數個在經過南海的颱風資料，長條狀圖為颱風對海洋造成的溫降，折線圖為颱風的行進速度。

以2000年的啟德颱風為例，雖然它為輕度颱風，但它的結構卻非常的完整，對海洋造成10.3℃的溫降，是極大的溫降現象，遠遠超過以往經過南海的颱風所造成的海洋溫降（如圖一）。有科學家認為，颱風行進的速度與此現象有絕對的關係，而江等人利用數值模式做模擬試驗與實際觀測比對發現，啟德颱風是一個行進速度非常慢的一個颱風（< 4 m/s），且在南海停滯打轉一天之久（如圖二），確實是造成溫降的主要原因，但這只是一部分原因，那還有什麼其他原因呢？

圖二 啟德颱風來之前與經過後的SST實際觀測圖，（a）來之前SST（b）經過後SST（c）颱風軌跡，顏色為造成的溫降。

江等人，又做了更多試驗發現，當時的海洋條件似乎也是造成此現象的原因之一，發現在2000年7月(啟德颱風來之前)，海溫異常偏高，高達30度高溫，也發現混合層（Mixed Layer）較薄，故溫躍層（Thermocline）也較淺，故經過颱風攪動後，深層的冷水更容易湧升到上層海水，造成溫降現象，但是什麼原因造成如此特異的海洋條件呢？在正常年，五月為季風轉換的時候，東北季風轉弱，也使得在此區域因東北季風產生的渦漩（Eddy）也跟著減弱(在5~7月)，但在1999~2001年為反聖嬰年，使得原本在呂宋海峽西邊的風，在五月時還是異常的吹著強勁的東北季風，使得當地的Eddy持續的時間也較長，並帶動深層的冷水帶至上層，混合層變薄，又因強的風帶動海流，將南方溫暖的向北方帶，才使得當地的海表面溫度相當高(如圖三)。

圖三（a）1992-2007年5月的SST與風場平均圖（b）2000年5月SST與風場平均圖，箭頭為風的方向，顏色為SST。

結論，颱風不只會帶來災害，對海洋來說是一種調解作用，也可能可以降低溫室效應，而颱風帶來的海洋溫降作用，不只與結構、行進速度和強度有關，更要配合絕佳的海洋條件，才可造成明顯的溫降作用。

參考資料：
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3. Bender,M.A., I.Ginis, andY.Kurihara (1993):Numerical simulations of tropical cyclone-ocean interaction with a high-resolution coupled model. J. Geophys. Res., 98 (D12), 23 245–23 263.