氣候科學與服務
臺灣的夏季高溫(上):熱浪的定義是什麼?臺灣有熱浪嗎?
每年自五月起,臺灣進入暖季,氣溫開始攀升。近年來,都會區在熱島效應的加成下,夏季出現 35°C 以上的高溫早已是常態。
你的極端不一定是我的極端
在全球氣候變遷下,「極端高溫」越來越常在世界各地發生,帶來的災害也越來越受到重視。不過,到底熱到什麼程度才算「極端」,對不同地區的人來說,答案可能也不一樣。例如在臺灣,夏天出現 30°C 以上的高溫根本是家常便飯,但對位處溫帶的歐洲來說,許多地區夏季氣候普遍涼爽舒適,很多建築甚至沒有安裝冷氣,30°C 就可能造成災害。因此,要描述極端高溫,通常都是根據一個地區的氣候條件所定義出的「相對值」門檻。
熱浪的定義
「熱浪」是一種極端高溫事件,用來描述持續一段時間的極端高溫。之所以強調時間的「持續」,是因為極端高溫的時間一旦拉長,便會對人類活動產生明顯的危害,放大健康、經濟等風險。
針對熱浪,至今仍然沒有完全統一的定義。不過根據世界氣象組織(WMO)最廣義的定義,是指一個地區連續一段時間,每天的最高溫和最低溫都「異常」偏高。什麼是異常?那就要看那個地區的「正常」是如何了;所謂的「異常」是相對於當地的氣候平均狀態而言。
所以說,每個地區要達到熱浪定義的門檻,需要的溫度都不一樣。
事實上,世界上不同國家的氣象機構,常常為了符合該地區的氣候實際狀況,自行訂定熱浪的標準。在學術研究中,許多學者也會提出不同的定義,以符合當地氣候需要或研究目的。但這些不同的定義皆不脫離 WMO 的定義。
其中一個被廣泛使用的定義,是基於極端高溫持續指數(Heat wave duration index, HWDI)所定義的。在此定義下,要連續至少五天,每天的最高溫都超過「該地區日最高溫的氣候平均值(註 1)」 5 ℃ 以上,才稱為熱浪。
用此標準來看,從有觀測紀錄以來,臺灣至今還沒有出現滿足上述條件的高溫事件。以七月的臺北為例,根據此定義,必須連續超過 5 天出現 39.8 ℃ 以上的高溫(註 2),才符合熱浪標準。
以過去臺灣夏季的高溫情況來看,要達到這樣的標準相當困難,因此在實務上也會根據當地氣候下修定義。例如臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台(TCCiP)採用的 HWDI 定義為「一年之中,連續三天以上日最高溫高於基期第 95 百分位數之事件總天數」。若從 1995 – 2014 網格化觀測資料來看上述定義下 HWDI 歷史氣候的空間分布,幾乎整個臺灣東半部都好發極端高溫事件,平均每年極端高溫高溫天數為 12 – 14 天(註 3)。
為何臺灣很少出現長時間持續的極端高溫?
臺灣的緯度介於熱帶和亞熱帶之間,理論上低緯度的地區,夏季應該非常炎熱。然而,臺灣四面環海,屬於海島型氣候,受海洋調節影響;加上位處東亞季風區,夏季有西南季風帶來水氣調節高溫。因此夏季時,即便太平洋高壓時常帶來穩定的高溫,藉由海風和水氣的調節,不容易出現非常極端的高溫,即使出現了也不容易長時間持續。
夏季高溫仍然不容小覷
雖然以臺灣目前的氣候條件,不容易出現長時間持續性的極端高溫,目前也沒有針對「熱浪」定義明確的標準,臺灣夏季的高溫仍然不可小覷;近年來隨著全球暖化、土地利用變遷(例如都市化),都讓夏季的高溫越來越嚴峻,除了對人體產生危害,對公共衛生、農漁業生產、能源調度等面相都產生衝擊。
有鑑於此,中央氣象局(現為中央氣象署)在 2017 年開始發布「高溫資訊」,針對各縣市預測的高溫程度發布「燈號」,並於 2023 年起進一步提供更細緻的資訊,除了以各縣市為單位發布燈號,也提供縣市內「鄉鎮市區」的燈號資訊。
高溫資訊中,根據地面最高氣溫的高低及延續時間的預測,針對各縣市(鄉鎮)發布黃色、橙色和紅色三種燈號:
- 黃色燈號:當日最高氣溫達到 36°C 以上。
- 橙色燈號:當日最高氣溫達到 36°C 以上且持續三天以上,或當日最高氣溫達到 38°C 以上。
- 紅色燈號:當日最高氣溫達到 38°C 以上且持續三天以上。
中央氣象署每天會定時發布高溫資訊,具體時間為下午 5:30,並根據最新預報及實際高溫監測數據,於早上 7:30、中午 11:30 和下午 2:30 更新。如果出現突發地顯著高溫事件,也會立即更新資訊,以適時提醒民眾注意防曬、補水。
臺灣高溫常見區域
根據統計,臺灣高溫現象多發生在以下區域:
- 臺北盆地:由於地形封閉,散熱不易,容易形成熱區。
- 中南部近山區的內陸、宜蘭近山區河谷、花東縱谷:這些地區遠離海岸或受地形阻擋,較難受到海風調節,容易出現高溫。
- 焚風現象:在西南風或偏東風環境下,臺東大武及臺灣北部地區容易因焚風效應導致局部高溫。
不同的地理位置和氣候條件,造成極端高溫的成因也會不同。相較於大多數歐、美國家的熱浪主要受到中緯度天氣系統的影響,臺灣由於位處低緯度地區,夏季的高溫主要受到副熱帶天氣系統的主導。下一篇,我們會進一步談談,臺灣夏季的高溫主要是受到哪些天氣系統影響,這些天氣系統又如何影響高溫的特徵呢?
註:- 指該地區過去 30 年,每年於當天的日最高溫,共 30 個數值的平均值。以 7/1 為例,就是過去 30 年,每年 7/1 當天的最高溫,共 30 個溫度值的平均。
- 以臺北測站、七月份日最高溫的氣候平均值(1991 – 2020 年平均)為例。
- 2024 臺灣氣候變遷分析系列報告——《暖化趨勢下的臺灣極端高溫與衝擊》