台灣海峽寒害事件機制研究

《台灣海峽寒害事件機制研究》是依託廈門大學，由江毓武擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：台灣海峽寒害事件機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：江毓武
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

2008年2月，澎湖海域突現大量冷水，致使大量魚類被凍死，稱為寒害事件。初步研究表明此冷水是在高強度，長時期的東北季風作用下從浙閩沿岸流離岸分離，再向南入侵到澎湖海域。正常情況下，浙閩沿岸流在東北風導致的Ekman作用下理應向西貼岸南流。因此，浙閩沿岸流的冷水的離岸分離及南侵澎湖的機制值得進行研究。風場時空變化、平潭島的凸岸作用、海底地形的引導以及海峽南北水位及流系的差異，加上冷空氣爆發後黃、東海的傳入海峽的沿岸陷波都有可能是冷水分離及入侵澎湖的原因。利用台灣海峽布設的地波雷達、浮標所監測的長時間序列溫、鹽、流資料，結合遙感資料、現場航次及已業務化的三維海洋模型，研究浙閩沿岸流分離併入侵到澎湖海域的動力學機制，及與其有關的年代際的環流變異是本課題的研究內容。該研究有助於加強對極端災害的預防和提高對台灣海峽動力過程的理解。

結題摘要

本課題從資料收集、出海觀測、模型建立以及理論分析入手，分析並研究了2008年台灣海峽寒害事件的動力機制，並分析其與全球尺度的年代際大氣、海洋異常變化的相關性。課題研究表明在天氣過程尺度下，此冷水是在高強度、長時期的東北季風作用下到達海峽西岸，並於風歇期在地轉調整下隨浙閩沿岸流離岸分離，再向南入侵到澎湖海域，從而造成該次事件；同時在風場變化過程中東海產生的水位波動以沿岸陷波的形式傳入台灣海峽，強化了冷水入侵的進程。通過進一步研究我們發現台灣海峽風場的第二模態雖然只解釋了17%方差，但是對台灣海峽的溫度異常起了關鍵作用。SVD分解可以看到台灣海峽溫度變異的第一模態（包含了中部及南部的變溫中心）主要是由於風場第二模態控制，該第二模態主要是以跨岸風場為主，與中國東南沿岸盛行的東北季風互為正交狀態。在2008年台灣海峽寒害事件中，風場的第一模態及第二模態分別呈現極大和極小值，說明東北季風（第一模風）在該年的加強帶來了大量的北方沿岸的冷水，而第二模態極小值使得該冷水能夠在台灣海峽中部聚集，最終導致了台灣海峽2008年的寒害事件。在全球變化尺度上，歷史上寒害事件在1976年、2000年、2008年和2011年發生過，均為La-Nina年，同時處於負PDO相位。在這些特殊的冬天，巨大的冷水可以通過強烈的沿岸東北風（風模態一）進入海峽，並在特殊的天氣過程中（風模態二）從沿岸分離進而影響澎湖水域，也就是說寒害事件可能發生在PDO負相位的La-Nina年。該結果為未來台灣海峽的寒害事件的預報提供了新的思路。本研究深入了對台灣海峽海洋動力過程的理解，並提高了對台灣海峽海洋災害的預報能力。