冬天才剛開始,北極高空卻出現劇烈變化。前中央氣象署長鄭明典今(5)日指出,北極上空約23公里處,在短短4天內狂升15度;這波異常升溫不僅擠進歷史最極端的10%範圍,更導致原本應該盤踞在北極上空的冷空氣極渦一分為二,雙雙往南偏離北極圈。一般來說,這類現象多在隆冬時節才會發生,不過今年現在就已出現徵兆,是觀察後續冬季天氣變化的重要前兆。
雖然今年是超強聖嬰年,海溫偏暖、颱風也偏多,暖冬機率隨之升高,不過這並不代表不會有寒流。鄭明典今日分享最新觀測圖表,圖中的黑色線為北極上空約23公里高空的溫度紀錄,對照的則是灰色的氣候平均值。從圖表中可以發現,約4天前北極圈上空的溫度大約是零下69度,但如今溫度很快上升到零下54度,等於短時間內氣溫就上升了15度,這個現象叫做「平流層暖變」。
對此,鄭明典解釋,「平流層暖變」雖有不同的學者定義,但概念上都是在描述極區上空平流層,在短時間(幾天到1至2週)內快速增溫的現象。事實上,這次的增溫在極端值上尚未打破紀錄,但已經明確落在最極端的10%範圍內;另外,紀錄上真正特別的地方,其實並不在增溫幅度,而是發生的時間點明顯偏早。
至於這波高空增溫伴隨了什麼樣的極渦變化?鄭明典同時PO出北半球正北極投影圖,呈現北極上空約23公里高空的氣壓(重力位高度)分布狀況。一般來說,極地上空的氣候平均狀態應該是一個接近圓形、中心在北極附近的低氣壓;但現在卻出現明顯的兩個低壓中心,且雙雙位在北緯60度附近,算是暫時脫離北極圈,因此目前正處於「兩個分裂極渦」的狀態,不過現階段還不會對台灣造成直接影響。
而所謂的「極渦」,指的是極地上空的低氣壓,形成主因是冬季日照低,高空空氣自然冷卻後,冷空氣因密度變大而下沉;當空氣在極區下沉,周圍空氣遞補進來就會產生氣流輻合現象,而輻合的氣流受到地球自轉影響,在北半球沿逆時針方向旋入極區,於是在極區高空形成「極渦」。
近年氣象界才注意到,高層的極渦與影響天氣的對流層天氣系統存在一些互動關係,因此極渦的變化在天氣預報上是個值得注意的「前兆」,媒體的討論也才隨之多起來。