許晃雄Hsu, Huang-Hsiung

特聘研究員兼專題中心執行長

研究興趣

許晃雄研究興趣包括氣候變異與變遷、季風與海洋大氣遙相關。近年的論文著重於1) 海洋大氣遙相關結構與機制,2)西北太平洋多重尺度交互作用,3)造成極端天氣與氣候事件的複合作用,4)熱帶季內振盪模擬、機制與變遷,5)亞洲季風與台灣氣候的診斷與未來變遷推估。

他目前的研究重點為鏈結自然氣候變異與人為氣候變遷,以及推估人為全球暖化下的未來氣候變遷,例如偵測人為因素影響氣候的嶄露程度、推估人為暖化對氣候機制的影響。他推動環境變遷研究中心的台灣地球系統模式發展,利用該模式參與國際的耦合模式比對計畫(CMIP6),提供長期氣候模擬與推估資料給國際氣候變遷研究社群,作為IPCC撰寫第六份氣變遷評估報告的科學依據。他也推動跨全球–城市尺度的無縫隙氣候–天氣模擬系統的發展,讓國內有能力推估人為暖化對全球與台灣的劇烈天氣與氣候的衝擊。

代表著作

Hsu, H.-H., and Y.-T. Chen, (2020): Simulation and Projection of Atmospheric River Activity and Circulation along the North American Northeast Coast using GFDL HiRAM. J. Climate, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0104.1.

Arakane, S., and H.-H. Hsu, (2020): A Tropical Cyclone Removal Technique Based on Potential Vorticity Inversion to Better Quantify TC contribution to the background Circulation. Climate Dynamics, 54, 3201–3226. 

Chang, C. J., H.-H. Hsu, W. Cheah, W.-L. Tseng, and L.-C. Jiang, (2019): Madden–Julian Oscillation Enhances Phytoplankton Biomass in the Maritime Continent. Sci. Rep., 9, 5421, doi:10.1038/s41598-019-41889-5.

Arakane, S., and H.-H. Hsu, (2019): Remote Triggering Effect of a Tropical Cyclone in the Bay of Bengal on a Heavy Rainfall Event in Subtropical East Asia. npj Climate and Atmospheric Science, 2, 25, doi:10.1038/s41612-019-0082-8.

Weng, C.-H., and H.-H. Hsu, (2017): Intraseasonal oscillation enhancing C5 typhoon occurrence over the tropical western North Pacific. Geophys. Res. Lett., 44, 7, 3339–3345, doi:10.1002/2017GL072743.

Hong, C.-C., H.-H. Hsu, W.-L. Tseng, M.-Y. Lee, C.-H. Chow & L.-C. Jiang, (2017):  Extratropical Forcing Triggered the 2015 Madden–Julian Oscillation–El Niño Event. Scientific Reports, 7:46692, doi:10.1038/srep46692.

Tseng, W.-L., H.-H. Hsu, N. Keenlyside, C.-W. J. Chang, B.-J. Tsuang, C.-Y. Tu, and L.-C. Jiang, (2017): Effects of Orography and Land–Sea Contrast on the Madden–Julian Oscillation in the Maritime Continent: A Numerical Study Using ECHAM-SIT. J. Climate, 30, 9725-9741, doi: 10.1175/JCLI-D-17-0051.1.

Chang, T.-C., H.-H. Hsu, and C.-C. Hong, (2016): Enhanced Influences of Tropical Atlantic SST on WNP-NIO Atmosphere–Ocean Coupling since the Early 1980s. J. Climate, 29, 6509-6525, doi: 10.1175/JCLI-D-15-0807.1.

Lee, M.-Y., H.-H. Hsu, and C.-C. Hong, (2015): Compounding effects of Warm SST and Reduced Sea Ice on the Extreme Circulation over the Extratropical North Pacific and North America during 2013/2014 Boreal Winter. Geophys. Res. Lett., 42, 1612–1618, doi:10.1002/2014GL062956

Chang, C.-W. J., W.-L. Tseng, H.-H. Hsu, N. Keenlyside and B.-J. Tsuang, (2015): The Madden-Julian Oscillation in the Warming World. Geophys. Res. Lett., 42, 6034-6042, doi: 10.1002/2015GL065095.

重要研究與突破

馬登-朱利安振盪: 馬登-朱利安振盪是重要性僅次於聖嬰現象的熱帶氣候現象,氣候模式的模擬能力卻十分有限,數十年來進展有限。許晃雄與合作者於2014年證實耦合垂直高解析海洋一維模式至全球大氣模式顯著提升模式的能力,讓模式可以模擬出接近觀測的移動速度與方向、強度與週期。主要原因是高解析模式真實地模擬出海洋表層附近的暖層結構,加強海洋大氣間的能量交換效率,因此可以更準確地模擬主導馬登-朱利安振盪的海洋大氣交互作用。海洋大陸的海陸分布與地形對馬登-朱利安振盪有顯著影響,卻長期為國際學研界忽略,直到近年因為海洋大陸觀測實驗才引起注意,許晃雄與合作者是此一研究議題的先行者,在2000年代初期即開始提出一系列研究成果,詳細剖析與闡述相關物理機制。

西北太平洋多重尺度交互作用: 長期以來,科研界認為颱風的生成、強度、移動方向與速度受到較長時間且較大空間尺度環流與海溫的影響。許晃雄與合作者則探討夏季西北太平洋季內振盪、次月季節擾動與熱帶氣旋之間的多重尺度交互作用,並且發現熱帶氣旋受到背景環流影響產生群聚現象的同時,也回饋背景環流,如增強季風槽、減弱副熱帶高壓、放大季內–年際氣候變異高達百分4060。亦即如果沒有熱帶氣旋,西北太平洋的環流與氣候變異,將與現在狀況完全不同。他們的突破性研究指出熱帶氣旋是氣候系統的一部分,且對氣候的影響顯著,必須整體考量才能了解、模擬與預測西北太平洋的氣候變異與變遷。         

極端天氣與氣候: 許晃雄的研究團隊探討一系列破歷史紀錄的極端天氣與氣候事件的成因,發現每一極端天氣與氣候事件都是在數個不同的驅動因子同時運作產生複合性強化作用下發生。這解釋了統計方法對極端現象的低可預報率。全球暖化顯示有驅使不同因子同時發生的作用,可能會顯著提高極端天氣與氣候的發生頻率與強度。

氣候模式發展: 2011年,許晃雄成立氣候變遷實驗室,整合國內氣候專家學者,建構國內的氣候模擬能力與能量,發展完成台灣地球系統模式(TaiESM),正式以台灣為名參加CMIP6的國際氣候模擬與推估研究活動。除了TaiESM,氣候變遷實驗室也建置了高解析(25/50公里)全球氣候模式,以及超高解析(13公里)全球大氣模式鑲嵌台灣地區巢狀網格(3公里)進行高時空解析度的氣候與極端天氣模擬,不僅可以模擬全球氣候變遷,也可以同時模擬氣候變遷對小區域極端天氣的衝擊。

人為暖化情境下的氣候變遷推估: 結合CMIP5/6模擬之氣候變遷資料分析與高解析全球大氣模擬,進行一系列研究,推估全球暖化情境下東亞季風與台灣氣候(如極端降雨、大氣河、鋒面、颱風與熱浪) 的可能變遷趨勢。

  • 特聘研究員、研究員
    環境變遷研究中心
    (2017~迄今,2011~2017)
  • 教授、副教授、主任
    國立台灣大學
    大氣科學系 (1992~2011,1989~1992,2002~2005)
  • 博士後研究員
    英國 雷丁大學
    氣象系 (1987~1989)
  • 博士
    美國 華盛頓大學
    大氣科學系 (1986)

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