臺灣學者重建543年臺風史 揭小冰期颱風最頻繁

臺灣師範大學永續管理與環境教育研究所副教授林冠慧(左1)、臺灣師範大學理學院陳界山院長(左2)、中央研究院院士王寳貫(左3)、臺灣大學海洋中心助理研究員曾琬鈴(左4)於記者會後合影留念。(臺師大提供)

現代觀測臺風資料多侷限於近百年,而由臺灣學者領銜的跨領域研究團隊,透過系統性分析歷史文獻資料,成功重建西北太平洋自14世紀以來的颱風活動紀錄,研究發現,處於「小冰期」的1650至1680年,反而是颱風最頻繁的時期,此一結果顛覆「氣候愈冷、颱風愈少」的直觀認知。

爲了解颱風變化機制,臺灣師範大學永續管理與環境教育研究所副教授林冠慧、中央研究院院士王寳貫、臺灣大學海洋中心助理研究員曾琬鈴、中央研究院環境變遷研究中心人爲氣候變遷專題中心執行長許晃雄等多位學者,組成跨校研究團隊,整合中國歷史文獻、氣候重建資料與現代儀器觀測記錄,成功重建西北太平洋自1368年至1911年,橫跨543年的熱帶氣旋活動紀錄,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〉爲題,近日刊登於國際頂尖學術期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS),爲理解極端天氣與長期氣候變遷提供前所未有的歷史深度。

研究顯示,西北太平洋颱風活動高峰期出現在1650至1680年間,正好對應17世紀的「蒙德極小期」(Maunder Minimum)。該時期因太陽黑子活動顯著減弱,北半球陸地氣溫普遍偏低,亦是小冰期的重要階段之一。一般認爲,氣候轉冷應會抑制颱風生成,但研究結果卻呈現完全相反的趨勢。

林冠慧表示,這項發現顯示,颱風活動強度與頻率,並非單純由氣溫高低所決定,而是受到更復雜的大氣與海洋交互作用影響。若僅依據近代短期觀測資料,容易忽略氣候系統在長時間尺度下,所展現的非線性行爲。

依照研究分析顯示,「蒙德極小期」期間,東亞陸地氣溫顯著偏低,但來自珊瑚、沉積物與其他海洋代用指標的重建結果卻顯示,西太平洋海表溫度反而呈現異常偏暖狀態,形成「陸冷海暖」的溫差。由此推論,這樣的溫差結構有利於颱風生成與發展。換言之,即便全球平均氣溫偏低,只要區域性的海洋熱量與大尺度環流條件適合,颱風仍可能高度活躍。

本次研究核心資料,來自研究團隊在中研院與國科會永續科學計劃資助下,從2014年建置的「歷史氣候資料庫」(REACHES)。爲確保資料可靠性,避免重複計算或誤判,研究人員進一步將文獻重建結果與19世紀後期的早期儀器觀測紀錄進行比對,發現兩者在年際與年代際變化趨勢上高度一致,證實歷史文獻不僅是文化資產,也能成爲理解極端氣候的重要科學依據。

研究團隊強調,這項研究對於當前氣候變遷議題具有重要意義,尤其對對臺灣與東亞沿海地區而言,長時間尺度的颱風重建資料,有助於改進氣候模式的驗證與風險評估,併爲防災政策、都市規畫與基礎建設提供更具歷史縱深的科學依據。