台師大分析歷史紀錄、歷代方志,提供氣候變遷的歷史深度。圖/取自環境變遷研究中心網站
台師大分析歷史紀錄、歷代方志,提供氣候變遷的歷史深度。圖/取自環境變遷研究中心網站
【記者曾博群台北報導】熱帶氣旋對人類社會影響深遠,但現代觀測資料多局限於近百年。由台灣師範大學永續管理與環境教育研究所領銜,聯合中央研究院及台灣大學的跨領域研究團隊,成功重建西北太平洋自14世紀以來的熱帶氣旋活動紀錄。
這項橫跨1368年至1911年的研究,不僅重建過去颱風活動歷史,也將歷史氣候與社會現象資料整合,為理解極端天氣與長期氣候變遷提供歷史深度。
熱帶氣旋活躍 形成陸冷海暖
研究團隊發現,西北太平洋熱帶氣旋活躍高峰期出現在1650至1680年,正值小冰河期的蒙德極小期。這一時期的太陽黑子活動顯著減弱,北半球陸地氣溫偏低,但西北太平洋海表溫度異常偏暖,形成「陸冷海暖」結構。
這種海陸溫差可能強化夏季季風環流,增加低層水氣輸送與大氣不穩定度,營造有利熱帶氣旋生成的環境,也反映出,熱帶氣旋活動頻率與強度並非單純由氣溫決定,而是受到大氣與海洋交互作用影響。
研究也指出,當時南部沿海颱風季節分布與現代不同,發生時間明顯延後,顯示氣候系統結構性差異。
台師大永續所副教授林冠慧表示,約10年前,因全球暖化議題受關注,中研院開始嘗試利用中文歷史文獻研究氣候,啟動歷史氣候資料庫(REACHES)計畫。
團隊利用中研院與國科會資助的「歷史氣候資料庫」系統性整理中國歷代方志、史書及官方紀錄,將強風、豪雨、海潮、船難與毀損等記載標準化、編碼化,轉化為可供統計分析的科學資料。
研究團隊將農曆轉為西曆、天干地支轉為日期,重建黃河中下游至珠江流域約10萬筆紀錄,橫跨明、清兩個朝代,涵蓋颱風、乾旱、蝗災,以及饑荒、戰亂與作物歉收等自然與社會現象。分析結果與19世紀早期儀器觀測資料高度一致,證實歷史文獻可作為可靠科學證據。
林冠慧指出,研究顯示,熱帶氣旋的活動強度與頻率呈現長期非線性行為,短期觀測資料無法完整呈現氣候系統特性。
研究亦發現,颱風生成環境受區域陸海溫差、季風系統及太陽活動交互影響,因此,未來氣候變化下的颱風演變,可能不僅表現為強度或是路徑變化,也會受這些因素綜合影響。
中研院院士王寶貫表示,歷史氣候變化與社會事件息息相關,例如19世紀的中國大陸氣候最冷期間,曾發生太平天國、陝甘回亂及捻亂等重大社會事件,高達千萬人死亡。
他說,過去皇帝在位期間,被稱為黃金年代,有時也可能因氣候穩定、天災少,使賢能人才得以發揮,反映氣候對社會政治發展的深遠影響。
東印度公司日誌 存珍貴紀錄
研究團隊也觀察,1650至1680年的鄭成功與荷蘭東印度爭奪亞洲領地,東印度公司日誌留下颱風、乾旱等紀錄,未來計畫將整合台灣文獻,補足台灣早期氣候資料缺口,並投入國際氣候資料整合計畫,提供歷史縱深的科學依據。
台師大理學院院長陳介山認為,這是人文與科學跨領域合作的典範,證明兩者能有效整合。研究成果以〈東亞在蒙德極小期期間的熱帶氣旋活動顯著增強〉為題,刊登於國際頂尖期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS)。
研究團隊指出,長期歷史颱風資料可改善氣候模式驗證、風險評估,並為防災政策、都市規畫及基礎建設提供重要參考,使過去600年的颱風記憶,成為理解未來氣候風險的重要線索。