作者:李適軒(國立臺灣大學地理環境資源學系學生)

千古以來,人們受到「彩虹」這個現象所吸引,創造了無數個傳說。在臺灣泰雅族傳說中,一生遵守傳統的價值觀與規範,往生後才能踏上「彩虹橋」,通往靈界與祖靈相聚。因此,彩虹是泰雅族人十分尊敬的現象,中橫公路上的梨山 (Slamaw) 部落也獲得「彩虹的故鄉」之美名。但對於澳洲的許多原住民族與古希臘人來說,彩虹的出現代表雨季的降臨,象徵毀滅的力量。

紐約大學Kimberly Carlson教授同樣受到這個壯麗的自然現象所吸引,因此希望了解在氣候變遷影響下,彩虹的數量究竟會減少或是增加?而彩虹的分布狀況會因此改變嗎?

圖一:宜蘭東澳之海上彩虹

(圖片來源: 李適軒攝12.04.2022)

首先,彩虹的形成需要稀疏的雲層與許多小水滴,太陽光才能透過兩次的折射與一次的反射形成彩虹的顏色。同時,因為太陽仰角的緣故,代表在多數地區彩虹大多發生在早晨或下午。因此,Carlson在氣候模型中搜尋以上的時間、天氣條件,希望透過模型預測未來的彩虹數量與分布狀況。

不過,應如何確認模型中顯示的天氣狀況與實際彩虹形成的關聯性?研究團隊透過社群媒體Flickr搜尋過去十年有標註 “rainbow” 的照片地點,與氣候模型推估的彩虹熱點相互比對。結果顯示,模型的預測大致與人們的觀測相符,因此研究團隊認為,使用氣候模型推估彩虹的出現具有一定程度的準確性。

分析氣候模型後,研究團隊得出隨著氣候暖化,未來數十年內彩虹的數量會逐漸上升,全球平均每年增加4至5個彩虹日。此外,在高緯度與高海拔區域增幅更明顯,每年可能會增加至多40個彩虹日。然而,這些地區人口稀少,多數人們並不會感受到太大的變化。

模型也推估在較低緯度的地區,彩虹日可能不增反減。這些彩虹數量的增減其實間接反映了各地所面臨的氣候風險,顯現高緯度地區雪量的減少與低緯度地區旱災的發生。

透過氣候模型研究彩虹的形成,除了凸顯暖化對各地氣候的影響,更有助於我們檢測模型的準確性。無論彩虹在各地的傳統中象徵何種意義,我們可以將彩虹視為一道優美的警訊,在欣賞彩虹的同時,思考背後的原理與科學意涵。

 


參考資料:

Carlson et al. 2022. Global rainbow distribution under current and future climates. Global Environmental Change Vol. 77.

Alejandra Borunda 2022. More rainbows are in our future—and that’s a bad omen. National Geographic.