地球系統中存在許多「海氣交互作用」。顧名思義,就是「海洋」與「大氣」彼此間互相影響的特殊現象,聽起來有點抽象,大家熟悉的「聖嬰現象(El Niño–Southern Oscillation)」,就是非常典型的海氣交互作用。這種每隔幾年就會發生的海溫分佈異常變化,會導致鄰近區域的氣候條件變得與以往不同,甚至足以改變當地人的生活方式。
聖嬰現象發生在太平洋上,但不只是太平洋上有海氣交互作用,世界第三大洋:印度洋也有類似的現象。我們稱之為「印度洋偶極震盪」,簡稱IOD。2019年南半球春季,出現史上最強的IOD現象,產生氣候的異常,間接造成了非常嚴重的澳洲野火事件,一時之間佔據了不少新聞版面。
什麼是印度洋偶極震盪?
一般情況下,印度洋赤道的東邊為大氣的上升區,海洋上潮濕的空氣被帶到高空,會凝結成水滴,產生雨水,讓這個區域變得比較潮濕。靠近非洲的西邊為下沉區,因為不容易產生降雨,所以比較乾燥。
當IOD發生時,印度洋赤道一帶的西風減弱,使得溫暖的海水流向非洲,並讓海洋深層的低溫海水由印度洋東部升起,造成印度洋兩側的溫差。
這時候我們稱之為「正相位(Positive IOD phase)」
印度洋西邊海水溫度較高,使非洲東部大氣條件變得有利於上升氣流,氣候變得潮濕多雨;東部較低,產生了沈降氣流,不利於對流生成。這將使得澳洲的降雨減少、氣候變得乾燥,且溫度升高,容易出現森林火災。

而IOD負相位(Negative IOD phase)發生時會怎樣呢?就是整個情況顛倒過來就對了!
赤道的西風加劇,讓溫暖的水集中在澳洲附近。這造成了與IOD正相位時完全相反的溫差分佈,通常會導致澳洲冬季與春季雨量高於平均,因為更大範圍的溫暖水域位天氣系統提供更多的可用水氣。

正相位結束之後,通常會伴隨著負相位的發生。而IOD的生命週期比較短,一般只有幾個月的時間,從5~6月開始出現,8至10月達到高峰,然後在隔天春季時消退。聖嬰現象則可以持續1年半到2年的時間。
如何評估IOD的發生?
氣候學家會使用「指數(index)」來描述地球系統的狀態或是型態,通常是一個數值,這個數值是透過各種陸地、海洋、大氣或其他各式各樣的科學數據,代入一個固定的數學式計算出來的。透過這個數值,氣候學家們可以快速地掌握目前地球系統的狀態,是個很方便的工具。
而IOD指數的計算也很簡單,是利用印度洋上兩個區域的海溫距平相減:

- IOD west: 50°E to 70°E and 10°S to 10°N
- IOD east: 90°E to 110°E and 10°S to 0°S
當IOD指數大於0.4度時,澳洲氣候學家便認為是正相位;小於0.4度則為負相位。澳洲會如此重視的原因,是因為這個震盪會影響澳洲的降水與氣溫,並且會對澳洲的農業與生態產生重大影響。
根據澳洲氣象局公佈的圖表,2019年IOD指數可是高於2度C喔,顯然是「超級強烈」的IOD正相位。

史上最強的IOD對澳洲造成的影響。
2019年的IOD是觀測史上最強的IOD事件,伴隨著澳洲各種極端的天氣現象。
跟根據澳洲氣象局公佈的資料,2019年是澳洲史上最熱的一年,年平均氣溫比平均高出了1.52度C,全國平均最高與最低溫度都是有紀錄以來最高的。從澳洲氣象局提供的溫度距平圖就可以看到,澳洲大部分區域的氣溫都是高於平均值的。

圖片來源:澳洲氣象局(Bureau of Meteorology)
Unless otherwise noted, all maps and graphs in this page are licensed under the Creative Commons Attribution Australia Licence同時也是澳洲史上最乾燥的一年,平均降雨量僅有277.6毫米,比平均降雨量少了40%,全國僅有少數地區降雨量維持在平均值之上,大多數的區域降雨都明顯減少。
年雨量277.6毫米?在台灣只要隨便一個颱風過境,累積雨量都可以輕易超過這個數字。
異常乾燥加上高溫的氣候,滿足了森林火災的兩個重要條件,所以澳洲2019年的火災事件又多又廣,且難以控制,甚至出現罕見的「血色天空」現象。

圖片來源:澳洲氣象局(Bureau of Meteorology)
Unless otherwise noted, all maps and graphs in this page are licensed under the Creative Commons Attribution Australia Licence氣候、環境與人類之間的關係
我相信氣候、環境與人們的生活,是會彼此互相影響的,就像海洋與大氣之間的交互作用一樣。氣候改變環境,環境左右了當地人類的生活方式,如今人類的活動又足以影響氣候與環境。
當氣候、環境再度改變的時候,我們的生活又會變得如何呢?
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