標題:
台灣的高山氣候與自然景觀
作者:
陳毅青
作者說明:
臺灣大學地理環境資源學系碩士生
內文:
一、台灣高山氣候
 
台灣島受到菲律賓海板塊以每年7~8公分的速度,向西北隱沒到歐亞大陸板塊,板塊快速推擠形成高山林立的台灣島。台灣全島約有5.12%的面積海拔高度超過2,500公尺;1.16%的面積超過3000公尺,並且有兩百多座山峰海拔在三千公尺以上,高海拔地區氣候特殊,高山地區的氣候受到許多因素所影響,包括:陸域性、緯度、海拔、地勢所影響,事實上,整個山區的氣候的空間變異是相當大。
 
(一)陸域性
台灣位處於亞洲大陸與太平洋之間,高山氣候也受這兩個地區大陸冷氣團與太平洋氣團所影響,每年3-5月之際,經常受到一波又一波的鋒面影響而產生降雨,尤其是北部東北部的山區受到影響最大;每年的6-9月為颱風季節,太平洋海面上形成熱帶低壓,進而增加轉變成強弱不一的颱風,平均每年約有3~4個颱風會侵襲台灣陸地,總是為山區帶來相當可觀的雨量,如1996年7月31日的賀伯颱風帶來驚人的雨量,在阿里山的總雨量竟高達1,994公厘,且連續24小時最大降雨量達1748公厘,接近全球之紀錄。冬季受到大陸冷高壓影響,東北季風盛行,當寒流來臨時,山區氣溫經常降至冰點以下,經常發生霜凍或降雪的情況。
 
(二)緯度
由於緯度的不同,會影響著季節的變化、太陽輻射量、而影響氣溫的變化並且反應在高山森林線與雪線的分布高度。而台灣恰好位處熱帶與亞熱帶之間,加上地形高度的關係,高山氣候從平地的熱帶、亞熱帶到亞寒帶氣候皆有分布,且隨著高度變化展現多樣性。
 
(三)海拔
海拔高度是影響高山氣候最重要的要素,高度的變化會影響大氣壓力、太陽輻射、氣溫。當高度越高,空氣的氣壓就會越來越低,影響空氣中相對溼度與二氧化碳量的多寡。在理想狀態下,台灣海平面大氣壓力為一大氣壓1013百帕,在台灣最高峰玉山主峰,氣壓大約為616百帕,氣壓僅僅是海平面的60%。 在大氣對流層中,當垂直高度每上升一公里,自由空氣溫度會下降約6.5℃,稱為濕絕熱遞減率。以玉山為例,夏季山頂溫度很難超過10℃。此外,在高山上的太陽輻射比海平面高,當太陽短波輻射照射到地表並且為地表所吸收時,地表會產生長波輻射與熱流束,加熱地表十幾公尺以內的空氣溫度,而當夜晚天氣晴朗的時候,地表短波輻射快速輻射出去,使得高山氣溫就會快速下降。
 
(四)地勢
高山地區地勢不同會影響到能量收支的情況與風向,因此,造成高山氣候的複雜與變化莫測,譬如:位於北半球的台灣,南面坡與北面所獲得的太陽輻射能量有所不同,因此,會造成兩面坡向氣候狀況不同,像是高山向陽坡的雪線通常遠高於背陽面,且山谷與山稜線能夠接收到的太陽輻射量與地表輻射量的差異也相當大,造成高山氣溫變異大,常會形成山風、谷風的地形風。
 
這些自然環境因素影響高山氣候的特色,包括氣溫的變化、降雨與降雪情形等等。以台灣中央山脈北部的南湖大山為例,南湖大山主峰海拔3,740公尺,為中央山脈北段最高峰。以2004年南湖大山測站的氣候資料來看,年平均溫度約3.56℃,相較於玉山北峰測站的年均溫3.8℃還低,在每年的一、二月以及十二月份,高山平均溫度均降至冰點以下,其中又以一月份最冷,達零下-2.75℃。且於2004年1月24日時曾經記錄最低溫為-11.2度。在六到八月夏季的時後,平均氣溫最高達8℃,記錄到的最高溫也不過14.8℃,與平地氣溫相比差異非常大。日夜溫差方面,事實上,台灣高山地區因為氣候潮濕,不論夏季或冬季,日夜溫差變化幅度皆在5℃左右,而在春季與秋季之際,日夜溫差變化幅度更小,變化範圍約在2-3℃左右。
 
雨量方面,南湖大山2004年全年雨量4,772公釐,遠高於台灣平均年雨量2,380公釐。主要是因為受到地形的影響,地形的差異也會讓雨量分布有很大的變異性。春季、冬季雨量較稀少,雨量仍集中在夏季,尤其是颱風事件對於全年雨量的貢獻。如2004年8月23-26日的中度颱風-艾利,就為南湖大山帶來超過1,400公釐的雨量。高山雨量雖然集中在夏季的颱風事件,但全年降雨日數為165日,在北台灣山區冬季與春季仍有穩定的降雨。
 
二、特殊的自然景觀
 
(一)高山降雪景觀
台灣雖處於熱帶與亞熱帶,但因為高山林立、雨量充沛,在每年12月至隔年2月當冷鋒來臨時,山區經常會降下瑞雪,如合歡山降雪之時,往往吸引許多前往賞雪的遊客。一般來說,台灣高山在2800公尺以上的地區,冬季經常被雪所覆蓋,但覆雪厚度經常不超過0.5公尺,不過在一些較低窪平坦或森林覆蓋良好的地方,覆雪厚度卻可以超過1公尺以上。
 
(二)冰河遺跡
台灣高山地區保留許多末次冰河遺跡,包括冰斗 (cirque)、刃嶺 (horn)、冰礫(kame)、冰河擦痕(glacial striation)、冰磧(moraine) 等。這些都是受到更新世以來的氣候變化影響,當冰期來臨,氣溫下降,台灣高山的雪線也跟著下降,根據學者研究第四紀氣候估算表示台灣末次冰河期的雪線高度約在海拔3,350到3,500公尺間,然而,在學者曾在目前海拔2,250公尺的溪谷中,找到過去冰河沉積物,暗示雪線高度曾經低於2,250公尺。目前在許多高山上都可以發現類似的冰河遺跡,包括從北邊的南湖大山、雪山、玉山山脈、關山,這些地景除了景色優美外,也提供第四紀研究重要的證據。
 
(三)植物生態
當我們走在台灣高山上時,我們很容易觀察到植物植群的變化,不同海拔高度有截然不同的自然景觀,森林界線通常也是一項重要的高山氣候指標,植物物種的分布通常也代表著高山氣候的分布,根據不同海拔高度區分台灣山區植物生態系,如表一。其中唯台灣北部高山的植物生態系會有北降現象。
 
三、高山氣候與全球變遷的關係
 
目前全球氣候變遷的議題,已經受到許多科學家關注,包括全球暖化、海平面上升、冰川後退等。而國外在研究阿爾卑斯山氣候與冰川後退的研究中,發現全球氣候變遷對於高山氣候影響是相當劇烈的,氣候變遷對高山影響大約是平地的兩倍之大,如今,我們對於台灣高山氣候狀況與變遷的瞭解和研究仍然相當稀少,而且高山的氣候變遷對於低海拔地區的水資源影響非常大,若我們能夠更加瞭解高山氣候,相信對於某些特殊地景的保育與災害的預防都有相當的助益。
 
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四、參考資料
Roger, C.(1992) Mountain Weather and Climate, London: Routledge Press, 1-95.
中央氣象局全球資訊網  http://www.cwb.gov.tw