分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

如果台灣這麼大,還會有聖嬰現象嗎?

圖一,改自 Wikimedia 世界地圖。

你有沒有想過,如果台灣比我們想像的大很多,那麼世界會因此而改變嗎?答案是,會!而且影響的層面非常的廣。近日這個熱門話題起源於PTT論壇上一位網友的問卦,而其他厲害的網友們也紛紛作出分析,甚至拍成影片,告訴我們若存在想像中的臺灣洲,究竟會發生哪些有趣的事。

不過你可知道,如果「大臺灣」真的存在的話,改變的將不只是島內生態與文明,甚至包含我們看待某些氣候的方式,其中聖嬰現象就是一個例子。這次就讓我們來思考一下,如果臺灣這麼大,對聖嬰現象將會造成什麼影響。

何謂聖嬰現象?

在說明「大臺灣」如何影響我們看待聖嬰之前,先來初步認識這個有趣的大尺度氣候。聖嬰現象(El Niño),從字面上來看,我們可以容易聯想到與耶穌基督的關聯。事實上,在早年位於祕魯地區的漁民們,便發現每當聖誕節前後,都會捕不太到魚,且海水相對平時來的溫暖,而後便將這樣的氣候變化,以西班牙語稱之為「聖嬰」(El Niño)。那麼為甚麼當這樣的現象發生時,當地的魚群會減少呢?其中關鍵原因便在於湧升流(upwelling)。

湧升流如圖二所示,為受到表層風的吹拂,進而產生由下向上的水流。對於魚群來說,湧升流的存在,可以幫助牠們獲取不少來自深水的營養物質,而這些營養物的來源,主要來自於海表面有機物的沉降,並進一步分解成硝酸鹽及磷酸鹽分布於深水層。因此,湧升流的存在便可將這些營養帶至表面,最後形成富饒的漁場供漁民捕獲。

圖二、湧升流示意圖。當風將上層水團帶走後,進而造成底層水向上補充,形成湧升流。圖/wikipedia

可是,當聖嬰現象發生時,漁民發現捕不太到魚了,其理由在於湧升流效應減弱,造成魚群缺乏食物來源而難以聚集成漁場。那麼為甚麼湧升流會減弱呢?其中一個關鍵原因便在於東風減弱。

東風的減弱與太平洋東西兩側壓力場變化有所關聯,同時也與海洋的交互作用密不可分。從圖三我們可以注意到,當聖嬰現象發生時,暖池(Warm pool)[1]有往太平洋東側移動的趨勢,太平洋兩側高低壓會發生變化(東側降低西側升高),並且海洋中斜溫層(Thermocline)[2]的存在深度也會有所改變。

圖三、正常年與聖嬰現象發生時的大氣對流變化。圖/wikipedia

註[1]:一般指的是熱帶西太平洋及印度洋東部多年平均海表溫度在28℃以上的暖海區。

註[2]:水溫在水體內部沿垂直線方向下變化幅度劇烈的水層。

如果臺灣變超大會怎樣?

接下來就是有意思的部分:通常要了解聖嬰現象是否發生,我們可以依據量測氣壓變化,或是海表溫度(Sea Surface Temperature, SST)來一窺究竟;然而這些方法,都將會因為臺灣變成超大而受到影響。

首先是量測壓力的部分,一般科學家常以南方震盪指數(Southern Oscillation Index, SOI)來表示,概念為將大溪地(Tahiti)月平均的地表氣壓減掉達爾文(Darwin)的地表氣壓。所以當聖嬰現象發生時,由於太平洋東側氣壓降低,西側升高,我們便可以發現SOI指數會比平時來得低。

圖四、達爾文、大溪地及假想臺灣洲的相對位置。圖/修改自wikipedia

那如果……台灣變成巨無霸大洲。注意到了嗎? 大溪地整個被臺灣吃掉了!也因此原本的南方震盪指數將無法計算,除非我們在臺灣洲的台東國架站,才有辦法彌補原本大溪地的觀測位置。

既然量測氣壓走不通,下一個可以嘗試的便是利用海表溫度變化。根據定義,科學家將赤道太平洋Niño3.4(170°W~120°W, 5°S~5°N)範圍內的海表面溫度距平值進行五個月的移動平均與標準化,當連續六個月以上超過0.4°C的話,便可判斷為聖嬰年,反之低於0.4°C即為反聖嬰年

圖五、聖嬰現象海溫指標區域,以及假想臺灣洲的相對位置。圖/修改自International Research Institute for Climate and Society

不免俗的,讓我們再次看看臺灣巨大化之後會碰上甚麼麻煩。從圖五中我們可以注意到,臺灣洲根本佔據了指標區域的一半以上,也就是說,科學家將無法透過海表溫度的變化對聖嬰進行觀測。

很遺憾的,在受到臺灣劇烈膨脹後,兩個主要的聖嬰觀測指標便失去效力,也就是說,我們將難以透過量化的方式來了解聖嬰現象。

那麼聖嬰現象還是否會發生?

本質上,依據觀測及理論,聖嬰現象為一個大氣與海洋的交互現象,且發生位置主要位於熱帶太平洋海域;也因此,一旦這個巨大化的臺灣影響到大氣、太平洋或是之間的耦合機制,都將足以影響聖嬰現象的存在。

首先我們從海洋的角度來看。膨脹的臺灣就如同將太平洋一刀兩斷,也就是無論洋流走向或是大尺度的海洋波動(例如Kevin wave等,都將受到很大程度的影響,而這些都和聖嬰現象背後的動力機制密不可分;而若以大氣的角度來看,考慮巨大臺灣洲是等比例放大的臺灣,那麼中央山脈將會是一道非常宏觀的高牆,甚至足以抵擋信風的吹拂。一旦海洋上空大尺度範圍的風場受到影響,便意味著大氣環流會進而有所改變,這一些都極有可能影響聖嬰現象的產生。若我們從定義的角度,由於先前量化聖嬰的指標,無論是SOI或是ONI,在受到大臺灣的影響下都已失去效力,因此在無法量化的條件下,除非我們再發展一套新的指標,否則就無法評估聖嬰現象是否發生。

不過無論如何,巨大臺灣洲畢竟只是一個想像。事實上,若今日的臺灣有如此龐大,無論是島上物種或是人類文化演變,都將是前所未有的新樣貌;若再思考「大臺灣」的形成,我們甚至要改寫教科書對於全球板塊分布的描述,地球歷史也將會是個嶄新的故事。

當然啦,若該故事成真,最先抗議的民族應該就是夏威夷人了,畢竟夏威夷島可就在也不會出現在這個世界上了!

參考資料

  1. [問卦] 如果台灣是這個大小 會變怎樣?
  2. El Niño & La Niña (El Niño-Southern Oscillation)
  3. Southern Oscillation Index (SOI)
  4. Oceanic Niño Index (ONI)
  5. Trade winds
  6. 聖嬰奧秘

「空虛寂寞覺得冷會傳染嗎?」「為什麼人看到可愛的東西就想捏?」「為什麼蚊子喜歡叮穿深色衣服的人?」

科學從不只是冷冰冰的文字,而是存在世界各個角落熱騰騰的知識!不論是天馬行空的想像或日常生活的疑問,都可能從科學的角度來解釋。

本月的泛科選書 《不腦殘科學2》是泛科學作者編輯團隊嘔心瀝血的超級鉅獻!不只能滿足大人與小孩的好奇心,更將拓展你的視野,帶領大家發現一個嶄新的世界!

泛科限時優惠79折(含運),現在就帶一本回家

關於作者

Pansci實習編輯,熱愛自然科學,期許自己能成為一個對人生永保好奇心的孩子。