地球科學

風暴何時休?

大西洋的颶風數量為何逐年增加?

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/蔡雅鈴

地球科學

風暴何時休?

大西洋的颶風數量為何逐年增加?

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/蔡雅鈴

美國弗羅里達州的居民對2004年的颶風季節將難以忘懷,從8月初到9月底,共有六個大型颶風(強度高於三級、最大風速每小時178公里以上)在北大西洋上形成,其中四個(查理、法蘭西斯、伊凡和珍妮)重創了這個陽光之州。(伊凡的中心其實是在阿拉巴馬州登陸,但暴風圈橫掃過弗州的狹長地帶。)雖然弗州受到颶風襲擊純屬運氣不佳,因為大西洋颶風的路徑,要視美國東岸的高、低氣壓混沌狀態而定,但許多研究人員相信,大西洋整體的颶風活動日漸頻繁。

從1995年開始,大西洋每年平均有3.8個大型颶風形成,遠高於60年來的平均值2.3個。事實上,這些颶風的發生數目似乎是在數十年的週期內起伏,1920年代末期到1960年代是活躍期,1970 ~1994年則進入低潮期,而後10年前又開始逐漸回升。這個起伏的程度極不平緩;大西洋颶風的活動在每年之間也會有大幅度的變化。(然而全球的颶風活動大體上卻是非常穩定的,如果某大洋該季的颶風非常活躍的話,通常另一個大洋就會有一個平靜的颶風季來抵消。)

許多研究人員相信,造成這種年際變化的部份原因是東太平洋聖嬰暖化事件,由於它會造成高低層的風速差異變大,使大西洋颶風的生成結構遭到破壞,而反聖嬰的冷卻事件則可能造成相反的影響。不過,颶風長期趨勢的成因則較神秘難解。

有些科學家在大西洋的熱力學過程裡尋找對應的趨勢。颶風只能在溫度高於26.5℃的海面上生成,而大西洋的海面溫度,在颶風活動高出平均值的數十年間是相對較高的,在颶風不活躍的時期則相對較低。科羅拉多州立大學的資深颶風研究員葛瑞(William M. Gray)相信,颶風的長週期變化可能與全球海洋環流有關,因為洋流會將熱帶溫暖的高鹽水,千里迢迢帶到北大西洋。當這個溫鹽環流很強勁時,北大西洋會比較溫暖,而且產生較多大型颶風;當環流減弱時(也許是因為北極海冰的淡水注入),颶風的活動也隨之減緩。根據葛瑞的說法,美東在未來20~30年內還得忍受比平均數量還多的大型颶風侵襲。「在我有生之年,將不會見到這種情況有所改善。」現年74歲的葛瑞說。

其他研究人員則對此種簡潔的說法持懷疑態度,因為颶風的形成過程實在是非常複雜。麻省理工學院的氣象學家艾曼紐(Kerry A. Emanuel)就指出,颶風的生成不單取決於海水的溫度,海水表面與上層大氣之間的溫度差異反而影響較大。佛羅里達州立大學的氣候學家艾爾斯納(James B. Elsner)則將注意力放在北大西洋震盪(NAO)上,這是人們了解甚少的一個氣候類型,它會週期性的移動海上的風暴路徑。當NAO減弱時,一個高壓會由亞速爾群島向西南移動到百慕達群島,這會阻礙颶風北轉,不過颶風也因此能增加強度,並且向加勒比海及美國東南部而去。2004年7月底,NAO戲劇性地減弱,正好就在颶風季來臨之前。

無論颶風再度活躍的原因為何,科學家一致認為弗州等東南部各州如今是特別脆弱,因為在過去25年大型颶風休止的期間,許多的海岸都已經進行了開發。由於目前有一個微弱的聖嬰事件正在逐漸發展,2005年的颶風季應該會相當平和,不過災難性的風暴在往後數年可能會大批來襲,如艾爾斯納所說:「有跡象顯示,2004年是風雨來臨的前兆。」

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2005年第35期1月號】