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1990年代初期以來南極振盪對於調節北赤道洋流分支點的影響

English title: Intensified modulation of the Pacific north equatorial current bifurcation by the southern annular mode since the early 1990s

本研究為王儷樵老師與加利福尼亞大學林永富博士、中央研究院環境變遷研究中心/國立臺灣師範大學吳朝榮老師合作之研究成果,於2022年12月刊載於scientific reports期刊(https://doi.org/10.1038/s41598-022-25661-w)。


利用長期的再分析資料,可以評估自1990年代初期開始,北赤道洋流(North Equatorial Current,NEC)在太平洋上的分支點於年代際與十年際尺度上的改變。過去的研究曾表示,位於10°N–15°N和160°E–170°E(C-BOX)區域中的風應力旋度距平(wind stress curl anomaly,WSCA)會激發羅士比波並控制菲律賓沿岸的NEC分支點位置。而透過我們的分析結果則發現,C-BOX中的WSCA從1990 年代初期以來便受到了南極振盪(southern annular mode,SAM)的遠程調節。由於SAM自此轉變成了正相位,因此C-BOX中的WSCA和NEC分支點的位置開始受到強烈的影響。在SAM的正相位期間,北太平洋熱帶至副熱帶地區出現了明顯的氣候變化,並與南極地區的氣候有顯著的關聯。本研究也提出,在SAM進入正相位後,會於南太平洋產生偶極海溫的結構,並在風切上層激發大氣羅士比波列,向北傳播至北太平洋地區。這樣的過程將進一步增加地表的氣流沉降與輻散作用,而加強赤道地區的東風與C-BOX中的反氣旋WSCA。此風場分布還會產生沉降型的海洋羅士培波,進而造成NEC分支點有往赤道偏移的趨勢。



圖一、(a)北赤道洋流分支點的時序圖(單位:緯度,資料基於Qiu and Chen, 2010而得),橘色虛線表示平均值。(b)海表面高度距平(單位:公尺)平均於10°N–15°N的霍夫默勒圖。(c)風應力旋度距平(單位:10–8牛頓/立方公尺)平均於 C-BOX(10°N–15°N,160°E–170°E)的時序圖,紅線表示做了13個月滑動平均的結果。



圖二、(a)C-BOX中經過61個月滑動平均的風應力旋度距平之小波能量譜(wavelet power spectrum)。(b)同(a)但為經過 61 個月滑動平均的南極振盪(Southern Annular Mode)指數。於(a)和(b)圖中的白色虛線代表影響錐(cone of influence)。(c)經過 61 個月滑動平均的C-BOX風應力旋度距平與南極振盪指數之間的方波同調性(squared wavelet coherence)。等值線代表95%信心區間,箭頭表示相位的相對關係(相位相同則指向右方,若南極振盪指數領先風應力旋度距平90°相位時,則指向下方)。