2010年1月20日 星期三

北極因何震盪?

今年過了不到一個月,天災接連發生,先是歐美華北的大風雪,後有海地大地震;如果股市開紅盤預示來年節節上揚,接二連三的天災可會預示今年災禍連綿?或許我太迷信了吧。

北方的異常嚴寒,正好反證氣候暖化不過是騙人的謊話,有人這麼說。不過也有人認為,極端天氣正是氣候暖化的必然後果,證明其確實存在。事實上,兩者都不對;氣候暖化是長期現象,要靠長期觀察,不是單憑一次暴雪或熱浪可以驗證。姑勿論氣候暖化是真是假(雖然我信真有其事),拿這次廣泛低溫和大雪作為支持或反對氣候暖化的「論據」,是以偏概全。

如此嚴冬究竟有多「異常」和「罕見」?新聞報導喜歡這樣說,「X 城市錄得 Y 年以來的最低溫度」或者「X 國家錄得 Y 年以來最多的降雪」又或者「X 地區錄得 Y 年以來最差的天氣」;我到網上找找,發現英國今年的情況可跟 1990/91 或 1981/82 年的冬季「媲美」,愛爾蘭則可追溯至 1963 年,華北更嚴重,有說是「近六十年罕見的大風雪」,不少地方的降雪和氣溫更是逼近或打破紀錄。至於美國和加拿大東岸,雖然受風雪影響,但暫時還未聽過那種「自 Y 年以來」什麼什麼的口吻,看來那裡的冬季今年仍然「不太冷」。「百年一遇」這形容詞暫時未見出現,不知是傳媒用字比前嚴謹,還是這詞經已過時?

不見「百年一遇」,卻見「北極震盪」,話說如此惡劣的嚴冬,是拜「北極震盪」這天氣現象所賜。正常來說,北極的氣壓較周邊低。空氣是由高氣壓流向低氣壓,故風是不斷朝北極的方向吹,對不對?Sorry,不對。空氣沒錯由高流向低氣壓,不過地球自轉也會帶動空氣,兩種力量相加,風會由西向東吹,換句話說,北極被西風圍繞。這股反時針繞着北極團團轉的風如果夠強,便能「困着」冷空氣於極地,歐洲、北美和華北遂有較溫和的冬天。今年異常的凍(是指北方,不是香港,下同),不用我說大家都知我將會說什麼 -- 那股風不夠強,困不住冷空氣,冷空氣遂能夠南下肆虐。為什麼那股風會轉弱呢?因為北極的氣壓比平常的高,與周邊的高壓區差距減少,所以風便減弱了。(讀者可以點擊左圖放大,看個清楚。)為什麼北極的氣壓比平常的高?Sorry,我不知道,天文台的天氣專家也許知道。不過,如果你有如此強烈的求知慾,我怕天氣專家都未必解答到你的所有疑難,天氣這回事,只要你尋根問底追問多幾個「點解」,相信所有天氣專家終會啞口無言。

話說回頭,點解叫做「北極震盪」呢?風勢減弱怎會跟「震盪」一詞扯上關係?是時候說說故事。格陵蘭至今仍是丹麥屬地,早於十八世紀,一位旅居格陵蘭的丹麥傳教士在他的日記寫道:「格陵蘭冬季嚴寒,但每個冬季都不一樣。我們丹麥人早已發覺,若果丹麥本土的冬季異常寒冷,格陵蘭的冬季便會相對溫和,反之亦然。[1]」今日的情況一樣,新聞只說歐美華北的大雪低溫,卻沒提到北極圈的氣溫比平常高出五至八度;既然圍繞北極的風勢減弱,讓冷空氣逃出,北極本身的氣溫驟升、周邊地區氣溫驟降是非常合理的。概括地說,兩地氣溫一升一降,是規律。二百多年前的丹麥人經已有此觀察,只是不明內裡原因。到了二十世紀初,歐洲的天氣學家漸漸發現大氣層有幾個「氣壓系統」,與天氣有着密切關係;這些氣壓系統的移動呈周期性,即是循大致相同的路徑來回移動,像鐘擺,天氣學家稱之為「oscillation」。注意,「oscillation」不是氣壓系統本身,而是其「動態」;鐘擺會 oscillate,鐘擺的動態就是 oscillation;氣壓系統也會 oscillate,其動態就是 oscillation。與歐洲和北美東岸天氣最密切的,是「North Atlantic Oscillation」,即是北大西洋那個氣壓系統的動態。以慣常中文的說法,大可省去「動態」二字,我不嫌累贅的保留,是想強調「oscillation」的真正意義。

「北極震盪」就是「Arctic Oscillation」的直譯,即是北極那個氣壓系統的動態。所謂「北極那個氣壓系統」,其實不只覆蓋北極,而是覆蓋大半個北半球,事實上,North Atlantic Oscillation 可說是 Arctic Oscillation 的一部份。老實說,把「oscillation」譯為「震盪」是非常的「礙眼」,令人摸不着頭,我看見「震盪」只會聯想到「vibration」。其實,這個名詞很難一言兩語向門外漢說明,若想簡略解釋今年的嚴寒天氣,不如直接說北極氣壓高過平常,風勢減弱,冷空氣外洩所致,一個專有名詞也不消提;盲目拋出「北極震盪」,只會令人「腦震盪」。如果一定要翻譯,我提議「北極搖晃」或「北極氣壓搖晃」;形容氣壓系統的「周期性動態」,「搖晃」比「震盪」貼切得多。

拋開翻譯問題,說 Arctic Oscillation 導致今年的嚴寒天氣,仍然不妥。Oscillation 是中性的,令天氣冷暖皆可,關鍵是這個 oscillation 的「數值」。天氣學家發明了一個描述 Arctic Oscillation 的「指數」,就像我們為了描述股市動態而發明了恆生指數。如果說「嚴寒天氣是因為 Arctic Oscillation」,就像說「投資虧損是因為恆生指數」,有語病,應該說「投資虧損是因為恆生指數下跌」。那嚴寒天氣是否因為 Arctic Oscillation 指數下降?差不多了,最正確的說法是「嚴寒天氣是因為 Arctic Oscillation 指數為負數」,負數預示寒冷,正數預示溫和。根據美國國家氣象局氣候預測中心網頁,2009 年 12 月的 Arctic Oscillation 指數是 -3.413,是 1977 年 1 月以來最低。

天氣和股市有一共通點,就是解釋容易預測難。今年冬季落大雪,碰巧 Arctic Oscillation 指數大負值,正好拿來作解釋。1990/91 年的英國嚴冬,那時的 Arctic Oscillation 不是負數,是正數,這只是其中一個兩者不相符的例子。不要誤會,我不是說天氣學家混水摸魚,Arctic Oscillation 與各地冬季天氣的關係是有多年數據支持的,不是某幾年不相符便能推倒。氣候這東西,永遠說不準,沒有兩個現象百分百相連,今年的冬季和 Arctic Oscillation 吻合,正好用後者來解釋前者,大家聽過便算。將來若有不吻合,永遠可以找到另一個答案。

(2010 年 1 月 20 日 信報副刊)

References:
[1] David B. Stephenson, Heinz Wanner, Stefan Brönnimann, Jürg Luterbacher
2003, Geophysical monograph

The History of Scientific Research on the North Atlantic Oscillation

4 則留言:

  1. 記得當年中學時,地理Miss常說"如果唔節省,一百年後就會冇乜乜"、"如果唔減少污染,三百年後就會點點點"etc.

    當時用一句讀歷史時學既名言"我賣咸鴨蛋後,那管濁浪滔天,幾百年後關我啥事?",將Miss激得四腳朝天! XD

    回想美國人作風、尤其布殊國策,他們真我知音也!

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  2. 不好意思,我是某高中121班的17號同學。
    你給的網頁顯示1977年好像才是最低的吧!

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  3. 不好意思我又看錯了!

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