熱帶地區氣柱水汽量與降水強度關係之分析
期刊名稱: 大氣科學期刊
Volume: 44
Issue: 2
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劉曉薇* 余嘉裕
國立中央大學大氣科學系
(中華民國一○五年四月二十日收稿;中華民國一○五年六月十三日定稿)
摘 要
從觀測與模式資料顯示,全球氣溫增暖的同時,降雨的變化並非普遍性地增加,而是顯現正負錯綜 的分佈。本文採用 SSM/I 衛星反演之氣柱水汽量(column water vapor,簡稱 CWV)及 GPCP(Global Precipitation Climatology Project)降水資料,探討 1988~2014 年間,氣柱水汽量與降水強度時空關係。 分析結果顯示:熱帶地區氣柱水汽量與降水在空間上有高度相關性。平均而言,在 ITCZ 附近,每 8mm 氣柱水汽量可產生 1mm/day 降水強度。不過,氣柱水汽量和降水強度間關係並非線性,而是呈現上拋物 線關係,亦即當氣柱水汽量愈大時,降水強度增加幅度反而逐漸趨緩。
從時間變化趨勢來看,1988~2014 年間,熱帶地區平均氣柱水汽量大約增加 4%左右(由 36mm 增 加至 37.5mm),但同時期降水強度幾無明顯改變,這顯示熱帶地區之降雨效率(定義為降水和氣柱水汽 量之比值)在這段期間似乎有下降的趨勢。對於熱帶降雨效率下降的情形,主要是發生在有乾平流逸入 對流區邊緣,和 Neelin et al. (2003)所提出之“落井下石機制”(the upped-ante mechanism)相符,亦即大 氣暖化雖可增加大氣中的水汽量,但對流增強的同時也將在氣候下沉區以及對流邊緣區抑制對流發生, 可解釋整體熱帶地區降水改變並不如氣柱水汽量增加般明顯。另外,我們也發現聖嬰成熟時期熱帶地區 降雨變化有長周期南北位移的現象發生,並不對稱於赤道,這與太平洋年代震盪相位有密切關係。
關鍵字:氣柱水汽量、降水強度、降雨效率