學位論文
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Item 聖嬰在全球暖化下之改變(2013) 黃姿瑛; Zi-Ying Huang全球暖化對聖嬰的影響看法仍相當分歧，目前尚無一致結論。本研究透過比較CMIP3模式中GFDL-CM2.1模式及UKMO-HADCM3模式對不同氣候情境模擬，探討暖化對聖嬰的影響，旨在歸納影響(1)兩類型聖嬰(即，中太平洋聖嬰與東太平洋聖嬰)出現頻率與(2)極端強聖嬰振幅的關鍵因子。研究中選擇GFDL-CM2.1模式及UKMO-HADCM3模式的原因是，兩個模式在現今氣候模擬(20C3M)對赤道東太平洋海溫的統計特徵(如平均態、變異度與偏度)皆與觀測非常相似，但在未來氣候模擬(A1B)則出現完全相反的結果。 在工業革命前控制實驗(pre-industrial control experiment，PICTL)長期模擬顯示，GFDL-CM2.1模式與UKMO-HADCM3模式皆顯示或中太平洋聖嬰(Central Pacific El Niño，簡稱CP-EN)偏多時期，赤道東太平洋平均場之斜溫層深度(或海溫、海水高度)變淺(小)，東太平洋聖嬰(Eastern-Pacific El Niño，簡稱EP-EN)偏多時期則反之。此外，研究發現平均場的計算若移除聖嬰與反聖嬰年，與不移除聖嬰年與反聖嬰年的結果相反(即，CP-EN偏多時期赤道東太平洋斜溫層深度變深)。此結果表示，聖嬰對平均場的調整作用不容忽略。 A1B模擬與PICTL實驗比較發現，平均場在赤道西－東太洋斜溫層厚度的斜率變化對兩類型聖嬰出現頻率具關鍵性影響。相較於PICTL實驗，UKMO-HADCM3模式在A1B模擬，平均場之赤道西－東太平洋斜溫層厚度之斜率明顯變小，由於赤道中太平洋斜溫層厚度變淺，有利於斜溫層－海溫回饋，CP-EN出現頻率明顯增多。然而，上述平均場變化在GFDL-CM2.1模式並不明顯，CP-EN出現頻率，因此未明顯增多。 至於暖化對極端強聖嬰振幅的影響，GFDL-CM2.1在A1B模擬顯著減弱，但UKMO-HADGEM1模式反而增強。GFDL-CM2.1極端強聖嬰振幅減弱，歸納原因為：(1)風-海溫回饋機制，(2)斜溫層-海溫回饋機制與(3)IOD-ENSO回饋機制的減弱。UKMO-HADGEM1模式，極端強聖嬰振幅在A1B模擬增加則歸納與赤道大西洋海溫變冷有關。