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港大地理學者全球首項｢從樹輪解讀厄爾尼諾現象｣大型研究揭示地球暖化後極端天氣趨頻繁

2013年08月27日

 

以香港大學李金豹博士為第一作者的國際研究團隊發現，近幾十年來厄爾尼諾現象是過去七百年來波動最強烈的時期，這種強化亦很可能是由地球暖化導致。如果這種趨勢持續下去，全球極端天氣如洪澇或乾旱將會更頻繁地出現。有關論文刊載於《自然•氣候變化》雜誌的網上版，詳情請瀏覽http://dx.doi.org/10.1038/nclimate1936。

研究方法及主要研究結果
每隔2至7年，赤道太平洋中東部地區的海面溫度會異常升高，這種現象被稱之為“厄爾尼諾 (El Niño)”。厄爾尼諾的強弱變化直接影響著全球極端天氣的發生。

隨著全球變暖，厄爾尼諾現象會變強、變弱，還是沒有變化？這一問題一直困擾著科學界。但是由於透過儀器觀測所收集的資料短缺，只能提供過去約150年的數據，厄爾尼諾現象的變化特徵及其是否受地球暖化的影響一直未被全面理解，因而氣候模型也無法對其未來變化作出準確預測。

如何才能找到更長的厄爾尼諾記錄，從而全面理解這種現象？香港大學李金豹博士、加州大學謝尚平教授和研究團隊通過研究發現，環太平洋地區的古樹一直在默默地記錄著厄爾尼諾的強弱變化。厄爾尼諾來襲時，北美西南部的降水異常增多，那裡的樹木長出更寬的年輪；而東南亞地區則乾旱，那裡的樹木長出極窄的年輪。

通過研究環太平洋地區二千二百多個地點樹木年輪的寬窄變化，研究團隊精確重建了過去七百年來厄爾尼諾逐年變化的歷史。結果顯示，厄爾尼諾現象在十四至十九世紀相對不顯著，但自1880年代(工業革命後)其強度持續增強，而最近幾十年是七百年以來厄爾尼諾最強烈的波動時期。統計分析進一步表明，二十世紀以來厄爾尼諾強度已經超出了其隨機波動範圍，因而這種異常增強很可能是由地球暖化引起的太平洋地區氣候平均狀態變化造成的。

和溫室氣體造成全球氣溫升高一樣，火山爆發會減少太陽輻射，從而造成全球氣溫下降。是項研究發現赤道地區的火山爆發會影響厄爾尼諾的發生。巨大的火山爆發會導致東太平洋地區海溫當年異常降低（拉尼娜），而下一年異常升高（厄爾尼諾）。因而赤道地區火山爆發可通過影響厄爾尼諾現象進而導致全球極端天氣的發生。這些結果也證實了溫室氣體和火山爆發導致的輻射能水平變化可能會令厄爾尼諾現象趨頻繁。

是項基於樹木年輪的研究工作將有助於改進當前氣候模型，提高對未來厄爾尼諾現象的預測能力。

是項研究對中國的啟示
厄爾尼諾對中國大陸和香港地區的天氣及氣候有著重要的影響。在中國大陸，厄爾尼諾年往往出現暖冬，長江中下遊地區夏季常低溫多雨以致發生洪澇，而華北地區夏季則高溫少雨並形成乾旱。厄爾尼諾年登陸內地（包括香港地區）的颱風數量比常年偏少。今次研究揭示如果厄爾尼諾增強趨勢持續下去，中國大陸和香港地區極端天氣如洪澇或乾旱將會更頻繁的出現，挑戰城市基礎設施和長遠的水資源管理。

有關研究團隊
研究團隊由香港大學社會科學院地理系李金豹博士和美國加州大學聖地牙哥分校Scripps海洋研究所謝尚平教授領銜。其他主要成員包括哥倫比亞大學Lamont-Doherty地球觀測所Edward R. Cook博士，阿根廷雪、冰川和環境研究所Mariano S. Morales博士, 智利奧斯特勒爾大學Duncan A. Christie 博士，和美國夏威夷大學國際太平洋研究中心Nathaniel C. Johnson博士。