冬春兩季鋒面越來越少了嗎?

作者:王嘉琪教授

東亞地區每年有超過一半以上的時間受到鋒面活動影響,但是我們對暖化後鋒面活動的變動情況不甚理解,因此採用 CMIP5 的未來氣候模擬(RCP8.5情境)來推估自然季節中冬季及春季鋒面頻率、位置及鋒面降雨的變化情形。為了讓鋒面的偵測更加客觀明確,研究中採用客觀的鋒面偵測方法(取熱力參數空間變化很大的區域)來定義鋒面位置。

氣候模式模擬的歷史鋒面頻率首先要與再分析資料中的鋒面頻率比較,這裡採用ERA5,是目前最接近實際觀測的氣候資料。發現氣候模是在鋒面位置及頻率的模擬上都是合理的,因此可以利用氣候模式用來進行暖化後的推估。暖化情境顯示在21世紀末,冬季的鋒面頻率不管是極鋒或副熱帶鋒面都將減少,尤其是華南地區,鋒面降水則可能減少約10-30%。但是,更南方的南海及西太平洋則因為來自熱帶地區的水氣通量增加,鋒面頻率增加。

春季的變化較冬季複雜一點,華南及台灣一代會有一個反氣旋距平籠罩,將面臨較少的鋒面及降水,但是這個反氣旋距平會為華中地區、韓國、日本帶來南方較強的水氣,並產生較多鋒面及相關降水。

雖然春季的鋒面降雨佔年降雨量比例不高,但是華南及台灣在經歷冬天乾季後,若暖化後春季鋒面頻率及降雨減少,很可能會延長乾季,產生乾旱現象,在水資源管理上需要提早應變。

原始論文:
Wang, C.-C., H.-H. Hsu, and Y.-T. Chen, 2021: Observed and Projected Frontal Activities in East Asia. J. Climate, DOI: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0959.1