在全球氣候變化的背景下,太平洋十年振盪(PDO)作為一種持久和重複出現的海洋-大氣氣候變異模式,對於理解並預測地球氣候變化的影響至關重要。PDO影響著北太平洋的氣候及其周邊地區,且顯著改變了全球的氣候模式。這一現象的存在,挑戰了我們對氣候系統複雜性的理解,亦在不斷引發科學界對於其影響的深入研究。
太平洋十年振盪是一種海表水溫的交替變化,對於北美洲的氣候、降雨模式及生態系統運作有著至關重要的影響。
PDO由20°N以北太平洋海域的海面溫度變化所引發,這些變化與其周邊海域的溫度異常形成明顯的連結。過去一個世紀,PDO的振幅在跨年與跨十年的時間尺度上不規則變化,並伴隨著重要的逆轉,例如1925、1947和1977年。這些逆轉不僅與北太平洋的鮭魚產量有關,還影響了阿拉斯加至加州沿海的海洋與空氣溫度。
PDO的正相位時,西太平洋變冷,東部海域的水體卻變暖,相反的,在負相位時則反之。
PDO的機制十分複雜,研究指出它是身份多元的過程疊加而成,與赤道的厄爾尼諾-南方振盪(ENSO)不同。PDO因著各種動力來源而建立,且在不同的時間尺度上表現出不同的特徵。在跨年尺度上,它的變化與隨機氣候變化和ENSO的影響有關;而在跨十年尺度上,ENSO的遙感連結、隨機大氣擾動及北太平洋洋流環流的變化則各占相當的比重。
隨機氣候模型顯示,隨機大氣擾動透過表面能量通量與Ekman流改變海洋混合層溫度,從而產生PDO的變化。
PDO的影響不僅局限於北太平洋地區,隨著熱帶強迫的影響,它還會對全球氣候產生連鎖反應。在埃爾尼諾事件期間,隨著海表溫度的變化,熱量及水氣的轉移對北美洲的氣候造成深遠的影響,特別是在冬季。這種現象還引發了對全球多地的氣候模式的變化,並為各地的極端氣候條件提供了背景資料。
例如,在PDO的正相位期間,來自太平洋西岸的暖濕空氣使北美洲的溫度異常升高,而墨西哥及美國東南部卻顯示出降溫的趨勢。此外,這一氣候波動也與美國西南及加州的降水量波動密切相關。這些模式的變化不僅影響人類的農業生產,還對野生生態系統造成了壓力。
PDO與其他類似現象如北大西洋振盪(NAO)及介於熱帶與亞寒帶的南太平洋收斂帶的變化也存在關聯,這顯示出全球氣候模式的多樣性。
隨著握手於歷史數據的重建,科學家們發現PDO在長達數世紀的變化中,展現出50至70年的週期性。這一歷史背景使得研究者們有更多的線索去理解PDO在氣候變化中的作用,以及如何預測未來的氣候模式變化。
然而,隨著全球變暖的加劇,我們無法忽視PDO變化給氣候生態系統所帶來的潛在風險。記錄表明,在PDO的變化與氣候模式的轉變之間存在相互作用,並可能加強未來的氣候極端事件。因此,在應對氣候變化的同時,我們也需要考慮這種自然的變異性及其長期影響。
科學界對PDO的深入研究正是我們理解氣候運行機制的關鍵所在。每一次的振盪、每一種變化,無論是正面影響還是負面影響,都是時代的提醒:氣候系統的運行是有其內在規律的,這些規律是否會在不久的將來給我們帶來更多的警示?