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作者:TCCIP計畫辦公室

臺灣的暖冬現象

臺灣冬季的氣候型態受北方的天氣系統主宰,當大陸冷氣團出海經過東海夾帶水氣,就會為臺灣帶來濕冷氣流,造成臺灣的低溫現象;依照不同的低溫程度,中央氣象局訂定不同的專有名詞,寒冷程度由弱至強分別是「東北季風」、「大陸冷氣團」、「強烈大陸冷氣團」與「寒流」(或「寒潮」)等。「寒流」時臺北測站溫度的日最低溫度≦10℃,多發生在冬季(12月-隔年2月,DJF)。寒流的多寡常用來判斷臺灣冬季的寒冷現象。

但自2016年末入冬,臺灣鮮有寒冷的感覺,更遑論寒流的發生(圖一)。根據中央氣象局臺北測站至今年3月的觀測,自1987年以來幾乎不曾有過一整年都沒有寒潮發生的情況,2016年末-2017年3月的冬季是頭一遭。而過去120年的紀錄也顯示,寒流日數低於平均值的機會在1980年代後上升;寒流減少也多少反應出臺灣的暖冬現象逐漸成為常態。自1910年的冬季日平均溫度則可見,不論是單獨臺北測站或是全臺灣(考量觀測資料的時間長度,以臺北、臺中、臺南、花蓮四站平均值為代表),溫度高於95百分位值的日數都有增加的趨勢;臺北測站又比全臺更明顯。

本計畫團隊亦針對臺灣寒流的現象進行分析,界定歷年寒流事件發生的次數與頻率,比對寒流的歷史與未來的可能變化。不同與前述以臺北測站觀測日最低溫為基準,設定門檻值定義寒流發生與否,本研究考量在暖化的情境下,21世紀末的臺北測站日最低溫低於門檻值可能極小,故參照盧與李(2009)的方式定義寒流事件,使用百分位作為門檻值分析臺灣各地測站(包含平地站及高山站)的寒流發生次數及低溫日數(溫度<10百分位值)。結果顯示各測站的長期變化呈現一致的趨勢,於1960-1970年間為寒流偏多的時期,其後減少,在1980年代進入寒流偏少時期,至2000年後又出現寒流次數及天數增加的趨勢(圖三以臺北測站為例)。

再使用CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,第五階段耦合氣候模式對比計畫)的多模式資料分析臺灣未來的寒流次數與低溫日數。根據系集平均(ensemble) 9年的滑動平均結果,顯示臺灣的寒流事件在1960年後有減少的現象,1960-1990年期間減少的趨勢較為平緩,至90年代後期則開始顯著減少直到21世紀末;降溫幅度在2010年以前並無明顯改變,2010-2040年期間開始下降,但變化幅度不大,2040年以後則出現明顯的下降趨勢。

利用寒流評斷臺灣冬季氣候的變化,發現百年來臺灣的冬天已有暖化的現象;氣候模式更推估這種趨勢將持續,未來寒流發生的次數減少、低溫日數減少。氣候變異已改變了臺灣冬季的景況。

圖一: 臺北測站1897-2017年3月的歷年寒流日數。綠色線為氣候值(1981-2010年平均值)7.4天,藍色點為該年寒流日數≧氣候值,紅色點為寒流日數小於氣候值。

圖二:冬季(DJF)日平均溫度超過95百分位值的日數。(a)為臺北測站1897-2017年2月的資料,95百分位值為21.7℃;(b)為全臺,以臺北、臺中、臺南、花蓮等四站為代表。時間為1910年12月-2017年2月,95百分位值為22℃。黑色線為二次多項式趨勢線。

圖三: 臺北測站1950-2011年冬季(DJF)的(a)寒流發生次數與(b)低溫日數。以臺北測站為代表,1950-2011年冬季共發生192次寒流事件、555個低溫日,平均每年3.1次寒流與9天的低溫日。寒流事件以1月份所佔的比例最多,次數佔冬季的43.8%,天數佔50.8%,其次為2月份(次數28.6%,天數29.5%),12月所佔比例最少(次數27.6%,天數19.6%)。

圖四: 使用CMIP5模式模擬1950-2098年臺灣的(a)寒流事件次數、(b)低溫日數。紅色實線為9年滑動平均線。此為27個模式系集平均(ensemble) 的結果,右上角數字為平均數值。

參考資料:

  1. 中央氣象局臺北、臺中、臺南、花蓮測站資料。
  2. 盧孟明、李思瑩,2009:臺灣寒潮定義-分析以臺北測 站為代表之適當性。大氣科學,37,1,1-10。
  3. TCCIP第二期第三年成果報告。

 

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參考資料:

Climate4impact

IPCC Data Distribution Centre

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