更高的海溫，更強的颱風，和更難以估量的氣候災害｜數洞

今年第11號颱風「摩羯」（Yagi）來勢洶洶。9月1日在菲律賓附近增強為熱帶風暴（輕度颱風）的「摩羯」，席捲菲律賓後，致使當地發生洪災、河水暴漲，也引發山泥傾瀉，造成16人死亡。而後「摩羯」進入南海並一路西移，在短短3日後，於4日晚升級為超強颱風。最終，「摩羯」於6日下午登陸中國海南，為1949年以來登陸中國的第三強颱風，登陸時中心附近的最大風力達17級以上，達最高風力級數。

颱風變得愈發強悍？極端暴雨事件不再只是偶發？這背後是一個漫長且複雜的氣候變遷過程。

氣候變遷會給人類社會帶來什麼？這一問題已經成為從學界到政界、以及公眾日常生活中頻頻關注的對象。大到兩極冰川融化、太平洋島國圖瓦盧面臨「滅國」危機和頻頻發生的颱風、暴雨、高溫、乾旱，小到持續僅幾十分鐘的強對流天氣⋯⋯氣候變化牽動每個人的生活，也變得越來越可感。

近年來，極端天氣愈發頻繁地在各地出現。2021年鄭州暴雨、2023年北京暴雨和2023年香港黑雨等天氣事件，給城市防災韌性帶來前所未有的挑戰。已有不少研究顯示，氣候變遷、海溫升高、熱帶氣旋和極端暴雨事件有着不可分割的關係。

「發熱」的海洋

近兩年，海洋頻頻給地球敲響警鐘。自2023年起，海洋溫度不斷打破歷史最高紀錄。在今年2月，全球平均海溫達到21.17攝氏度，相對於1982年至2011年的平均值，高出1攝氏度。以海洋大約13億立方千米的體積計算，相當於增加了5.46×10^24J的熱量，堪比台灣所有發電廠六百萬年的總發電量。

當人們談論氣候變化，很容易將視線集中在陸地表面。事實上，全球氣候變暖的影響已深深蔓延到海洋——這片覆蓋地球表面70%的水體，猶如一個無休無止的大型吸熱器，正吸納着人類社會產生熱量。數十年來，海洋不僅吸收了人類產生約四分之一的二氧化碳，還有九成因溫室氣體增加而導致滯留在大氣層中的多餘熱量——而海洋吸收的熱量遠遠超過陸地、大氣層和冰蓋。

氣象資訊權威機構、聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發布的《2019年氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》指出，自1982年以來，海洋變暖速度幾乎增加一倍，海洋熱浪事件的頻率也幾乎增加一倍。

科學家們對此十分憂慮。英國南極調查局的教授Mike Meredith對BBC表示，「海洋在某些方面的暖化速度比我們想像的要快，這是令人非常憂心的事實。」

海洋暖化的成因複雜，目前科學界也難以給出完整的解釋。但一些因素值得留意。首先是氣候變暖。根據歐盟氣候監測機構哥白尼氣候變化服務局的記錄，今年7月出現了兩個有記錄以來最熱的日子，全球平均氣溫達到17.16攝氏度；同時，今年7月的平均氣溫幾乎追平2023年7月——這是有記錄以來最熱的月份。

氣候變暖的主因，是化石燃料生成溫室氣體，蘊藏在大氣層中。除了人為因素外，2023年自然天氣現象厄爾尼諾（El Niño，也稱為聖嬰現象）的出現，也使得海溫或整體氣溫有升高的表現。儘管厄爾尼諾發生在赤道中東太平洋區，但觀測數據顯示，其他海洋區域也正經歷海洋熱浪。

值得留意的是，根據歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）顯示的全球2011-2020年的海溫數據，相對於1951-1980年的海溫，在全球暖化、海溫普遍升高的過程中，北極地區的海溫上升特別顯著，由此造成的海冰融化又進一步升高了海洋的吸熱能力，使得海溫上升形成正回饋循環。

隨着海溫的不斷上升，海洋生態系統正遭受衝擊。珊瑚礁是海洋生態系統的基礎，處於食物鏈的最底層，能讓深海內較小魚類得以繁衍。近年熱帶地區的珊瑚，由原本健康的斑斕色彩，出現病理特徵「白化」。目前全球正經歷第四波珊瑚白化，影響覆蓋至少56個國家，全球漁業也會被動搖。此外，海溫升高使得海洋內的氧氣減少，一些魚類可能得被迫遷徙、一些物種未來可能滅絕。氧氣減少的同時，海洋中二氧化碳含量也在增加，導致「海洋酸化」，溶解珊瑚、蛤蜊、蚌類等海洋生物的外殼。

聯合國教科文組織估計，根據目前全球氣溫升高的速度，到2100年，一半以上的海洋物種或瀕臨滅絕；氣溫升高1.5°C有可能摧毀70%至90%的珊瑚礁，升高2°C則意味着幾乎100%喪失，而這一過程是不可逆的。

事實上，氣候問題中的任何一環都可能造成多米諾骨牌效應。高溫海洋也會通過其他渠道為人類社會帶來反饋——以極具破壞性的災害方式——乘著猛烈的風暴席捲而來。

海溫上升對熱帶氣旋造成什麼影響？

熱帶氣旋是一個包含巨大能量的雲團和雷暴氣象系統，在緯度為10至20度的熱帶海域生成。熱帶氣旋的形成需要有效的動力機制，在大氣底層必須有氣旋式氣流輻合，大氣高層則需提供氣流輻散通道。當潮濕和溫暖的空氣從海洋表面上升，地球自轉偏向力提供風暴的初始動量，一個類似扁平圓盤的漩渦便會逐漸形成。

一旦熱帶氣旋的中心持續風速達到118公里/小時，它們會被歸類為破壞力極強的風暴。在北大西洋、北太平洋中部及東部，被稱之為「颶風」；在北太平洋西部，耳熟能詳的名稱為「颱風」。

當海洋中的水汽蒸發上升，在高空凝結時釋放出熱量，這是熱帶氣旋的能量來源。若海洋溫度升高，水汽蒸發便會越強烈，釋放出更多能量，極限強度也可能會隨之增強。

另一方面，隨着海洋整體溫度的升高，支持熱帶氣旋生成的暖水區面積，將會向着更高緯度地區擴張。這意味着，不僅只有沿海城市需要警惕熱帶氣旋帶來的災害，原本受到熱帶氣旋侵襲較少的地區，在未來可能會遭受熱帶氣旋正面襲擊。

政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在2021年年度報告中特別指出，北緯30度以北的西北太平洋和北大西洋沿岸暴露於熱帶氣旋的風險將會增加。這大致對應中國的華北和東北地區、朝鮮半島、日本，以及美國東海岸，相對於原本更易受颱風影響的熱帶低緯度濱海地帶，這些地區應對颱風的基礎設施和防災經驗都更顯不足。

值得留意的是，對於熱帶氣旋的生成，海水熱含量是一個直接影響參數。由於海水熱含量的增加會體現在不同方面，包括表層海水溫度上升、暖水層厚度增加、深層海水溫度上升等，可以說，海溫的升高會直接促進熱帶氣旋的產生、發展頻率和強度上升。

根據目前的研究顯示，暫時未能得知氣候變遷會否使風暴更為頻繁地生成。但可以觀察到，已經形成的風暴變得更具威力。隨着海水熱量升高，熱帶氣旋經過更暖的洋區時，會獲得更多助燃熱量。知名學術期刊《自然通訊》（Nature Communications）2019年的一項文章就顯示，風暴快速增強的情況一直在出現。

另有研究佐證了這個發現。一篇論文如此寫道：有研究顯示，通過1979年至2017年的同質化熱帶氣旋強度記錄，發現全球主要熱帶氣旋的超標概率，每十年顯著增加約6%；預計在本世紀末，人為導致的氣候變遷，將使得熱帶氣旋強度增加高達11%。

雖然全球海溫的升高，可能使某些特定海區的熱帶氣旋生成頻率降低，例如IPCC在2021年的報告中曾指出，菲律賓受到的颱風襲擊頻率可能下降。但這並非是致災因子下降的正面變化，而是伴隨着強度的增強、移速的下降、颱風季的延長等連鎖反應。

熱帶氣旋生成頻率在部分區域或會降低的同時，必須留意到熱帶氣旋的平均強度已經變得更加強勁。2021年，IPCC分佈的關於「氣候變化中的天氣與氣候極端事件」的報告中指出，全球有更高比例的熱帶氣旋強度達到薩菲爾-辛普森颶風風力等級（Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale）的三級或以上，這也意味着它們達到了中港標準下的超強颱風級別。

颱風在本質上是地球能量重新分佈的一種自然現象。熱帶海洋的熱量增加，必然需要通過自然途徑釋放，而颱風就是這種能量釋放和向極地轉移的一種平衡過程。即使在某段時間內，某一地區受到颱風的襲擊減少，不代表氣象災害在消失，應被視為此消彼長或者空間分佈重整的一種現象。從整體而言，氣候暖化帶來的影響是更極端的天氣、更頻繁的災害。

未來，不再只有沿海地區需要警惕颱風

颱風的特點是風速極高、降雨量大，也會帶來風暴潮，使得海平面在短期內上升。颱風加強，意味着颱風會攜帶更多水汽，引發更猛烈的降雨，並影響一個區域內的大氣環流形勢。

以今年7月登陸台灣的颱風「格美」為例，這場風暴造成台灣11人死亡、1人失蹤。颱風的外圍暴雨亦在後續給其他地區造成嚴重災情。在菲律賓，至少有33人死於強降雨引發的洪水和山體滑坡。中國湖南則受「格美」的殘餘環流引發的特大暴雨影響，死亡失蹤人數多達94人。

過去，建築因抗風能力不足，房倒屋塌成為颱風來臨時最具衝擊力的災情。不過，對於現代化建築而言，現今的鋼筋混凝土房屋已經足以抵擋強風，暴雨、洪水、內澇等及其造成的次生災害，反而更具威力。

由於城市聚居的高密度和人們對於基礎設施的高度依賴，一旦出現斷水斷電、內澇淹水，數十萬乃至數百萬居民的日常生活將立即陷入困頓。而在遠離城市的鄉村地區，由於基礎設施不足，發生災害後容易由於交通中斷形成「孤島」，加之本身地形容易出現山洪、滑坡、泥石流等次生災害，極端天氣造成的威脅往往也會更大。

此外，城市化的發展本身就會使城市內部形成不同於周邊的小氣候區，這也使得在極端暴雨事件發生時，城市內部的降雨量可能比周邊地區更高。

一篇關於氣候變化和城市化複合影響的論文寫道：隨着沿海人口增加、都市化和氣候變遷，熱帶氣旋造成的經濟損失也在增加；研究發現，由於地表阻力與城市暖化的影響，熱帶氣旋中的對流與水汽通量匯聚增強，由熱帶氣旋誘發的降雨強度及特大洪水的概率均會上升。

長遠來看，颱風不再只會對沿海城市造成威脅。2021年鄭州暴雨和2023年北京周邊的暴雨，都和颱風之間存在關係，體現出極端天氣加諸於內陸大城市和城市郊區的影響。

以鄭州暴雨為例。當時在西北太平洋上有兩個颱風同時活動，形成了兩條水汽輸送通道，其中一條是颱風「煙花」在副熱帶高壓南側的水汽輸送，另一條則是剛剛登陸廣東的台風「查帕卡」形成的水汽輸送帶。兩條水汽輸送帶匯聚於河南上空，水汽受到太行山及伏牛山等地形抬升的影響，在河南集結成雨，並以鄭州為強降水中心形成了極端暴雨。

可以看到，極端暴雨並不必然出現在颱風登陸地附近，而是可能根據具體的天氣形勢，在遠離颱風核心區的位置出現，地形、冷空氣、副熱帶高壓等因素都在其中發揮作用，最終使得受到颱風間接影響的外圍地區，可能出現超過颱風登陸地的雨強和災害。

那麼在未來，海溫升高對颱風影響的空間格局將產生什麼變化？

西北太平洋是颱風高發海域，全球有三分之一的颱風於此孕育。東海是西北太平洋的邊緣海域。通常來說，東海緯度較高、海水較為寒冷，三面被大陸、台灣和琉球群島包圍，本身的海洋條件並不適合颱風發展。不過，現在情況有所不同。2020年在台灣東部外海形成的颱風「巴威」（Bavi），進入東海後不斷增強，最終形成強烈颱風，並在登陸時仍保持中度颱風級別。

若海溫繼續攀升，未來進入東海的颱風可能不會像以前那樣迅速減弱，反而可能維持或增強其強度，在靠近東海沿岸時仍保持強大的破壞力。

極端天氣的增加，將會改變所有基於原有氣候平均狀態的設計和預期。以城市防禦內澇為例，如果原有的「百年一遇」暴雨不再是「百年一遇」，而成為「二十年、十年一遇」，甚至可能出現超出歷史極值的強降雨，帶來的必然結果便是降雨量超出城市設施的排水能力，從而出現更頻繁、更嚴重的內澇。工程質量不再只是抵抗災害的基礎，氣候變化作為一個改變基準值的因素，或會使抗災系統運作失去原有的錨定點，這也許才是氣候變化帶給人類社會的最大挑戰。