恭喜本校大氣科學系林依依特聘教授榮獲第14屆(2021)台灣傑出女科學家獎

圖文提供:大氣系林依依特聘教授

林依依教授專長跨衛星遙測、大氣與海洋科學,並應用在熱帶氣旋(即颱/颶風)、氣候、碳循環、與全球暖化上,長期在國際為國爭光。她許多開創性的研究成果(如發現造成緬甸13萬人死亡的納吉斯氣旋在登陸前突然增強以釀重災的原因;率先指出在未來全球暖化下,因上下層海水暖化速率不同對未來颱/颶風強度可能造成的影響;目前最強的「冠軍」超級颱風海燕和類反聖嬰現象的關係及有可能在全球暖化下災難互相加乘的複合性原因;西北太平洋海洋暖渦區對超級颱風的重要性及對莫拉克颱風降雨增加的貢獻;颱風、大氣氣膠、與火山爆發引起的地球系統物理及生物地球化學交互作用及對碳循環的可能影響等。) 於國際頂尖期刊、主要研究機構、知名媒體等發表,專訪,及亮點報導,如《自然》(Nature) /《自然》(Nature)子期刊、《科學》(Science)、美國國家太空總署NASA、法國國家太空總署CNES(French National Centre for Space Studies)、美國國家大氣暨海洋總署NOAA(National Oceanic and Atmospheric Association)、美國地球科學聯盟American Geophysical Union、國際大型整合型研究組織SOLAS(Surface Ocean Lower Atmosphere Study)、美聯社Associated Press、美國有線電視新聞網CNN、USA Today、Science Daily、日本NHK電視台、加拿大Advances in Engineering、國家地理雜誌等。在重要國際專家團隊及專書專章中,林教授常為臺灣少數或唯一受邀學者,如美國地科聯盟100週年紀念專書,美國氣象學會旗艦期刊BAMS(Bulletin of the American Meteorological Society)之年度全球氣候年報等。

林教授也帶領臺灣團隊,長期與國際頂尖團隊合作,如NASA, Woods Hole Oceanographic Institution等,簡述如下:

熱帶氣旋(颱/颶風)為地球最重要的天災之一,但是颱風是極為複雜的系統,如何增進人類對颱風的了解,並了解颱風在全球暖化下的變化,是重要議題。海洋是颱風的能量來源,透過複雜的颱風-海洋交互作用,海洋提供海氣熱通量使颱風發展;因此,研究颱風-海洋交互作用及相關反饋機制是一個重要關鍵。2013年11月,破紀錄的超級強颱海燕重創菲律賓,造成6,300人死亡及許多其他損失。林教授及團隊成功發現自1998年來太平洋所發展的類反聖嬰現象(La Niña like decadal phenomena)之重要貢獻。此現象提供了二項有利因子:類反聖嬰大環境東風增強可使海洋暖水層長期堆積變厚/熱含量增加;東風增強也可使颱風移動速度加快。二項都可弱化颱風引起的海洋冷現象,增加海氣通量,促進海燕之異乎尋常的增強。這項工作受到廣泛關注,如Science、日本NHK電視台也率團來臺3天專訪,製作Special Documentary「Mega Disaster」報導。林教授在2014年與美國夏威夷大學的金飛飛教授合作於頂尖期刊《自然》(Nature)發表聖嬰現象透過水下秘密通道輸送熱量,為次年東太平洋強颶風增加的研究做出貢獻。2018-2020受邀帶領國際專家團隊撰寫美國地球科學聯盟100週年紀念專書之熱帶氣旋-聖嬰/ 反聖嬰-全球暖化專章,探討此三系統間的複雜互動(complex interplay)。林教授2015年與中國科學院黃平博士也發現在未來全球暖化下,雖然海表面和水下都會變暖,但暖化速率不同。因此如果用傳統估算方法(即只用海表溫),未來颱風發展上限會被過度高估,此研究成果已在《自然-通訊》(Nature Communications)發表;同年也在該期刊上發表大氣與海洋之間的競爭與抵銷對颱風影響的研究。

2008-2013年間,林授教團隊獲邀參與大型國際觀測計畫ITOP (Impact of Typhoon On Pacific)。由於有美國海軍C130飛機穿越超級颱風的配對參數,林教授發想到可以用來改善颱風強度發展上限重要指標,Potential Intensity Index,並可方便有效分辨/量化海洋的實暖及虛暖區,以利預報,此研究成果已在《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)發表。在2008年5月,納吉斯熱帶氣旋突然由輕度颱風增強為強烈颱風,並且在強度最強的時候登陸,造成緬甸13萬人死亡。林教授團隊發現納吉斯突然增強,可歸因於發生在印度洋北部的海洋暖特徵現象上。由於此處的深層冷海水不易被混合或湧升到表面,因此海洋可提供給納吉斯的海氣通量為平常的300%。此成果於2011年2月及3月兩次被NASA重點介紹,也被USA Today 等國際媒體報導。另外西北太平洋是全球最多超級颱風的海域,林教授創先提出海洋暖渦是一般颱風能否「升級」為超級颱風的重要因子。如果沒有遇到海洋暖渦,超級颱風會減少30%。此系列研究影響深遠,開啟了許多日後國際相關研究,包括中國大陸、日本、美國、韓國、印度等,目前已成熱門議題。

除了上述物理方面的海氣交互作用,林教授也貢獻於大氣-海洋生物地球化學交互作用。利用多重衛星遙測探討不同的大氣機制,如空氣污染、火山爆發、生質燃燒等大氣氣膠及颱風對刺激海洋初級生產力及固碳效應(即將大氣中的氣態二氧化碳轉換成固態碳下沉至海洋的過程) 的影響。此系列工作亦受重視,颱風工作獲Nature期刊、美聯社、CNN亮點介紹,與美國太空總署NASA舉行共同記者會並收錄於NASA地球觀測十週年特刊。火山爆發工作發表於全球知名的《Global Biogeochemical Cycles》期刊,並獲選為中研院數理組年度三項重要成果之一。空氣污染/ 生質燃燒系列工作,也發表於《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)與《深海研究》Deep Sea Research等期刊,並被國際大型組織SOLAS報導。

林教授盡力指導學生,如指導北一女高中生陳郁欣參加英特爾國際科展獲金牌,為臺灣團隊參與該競賽30年來第一次在地球與行星科學類獲首獎;指導博士生黃筱晴於知名國際期刊《地球物理研究期刊》(Journal of Geophysical Research)發表論文並登上封面;指導博士生潘任飛,現為中央大學助理教授,發表之論文獲法國太空總署所屬衛星海洋觀測組織AVISO以英、法文特別報導,且論文圖片選為「Image of the Month」。林教授也輔導關懷嚴重憂鬱症大學部導生長達九年,直至其順利畢業。同時,在可能範圍內,林教授為科普貢獻心力,舉辦冬令營幫助高中老師獲取衛星遙測新知,並多年教授全校性中英文通識課程,多次於科普講座分享;另於擔任系主任期間,也籌辦60週年系慶專書,將超過50位大氣系友的精彩故事集結成冊。

其實一路走來,林教授經歷了不少挑戰,在加入大氣系時因系上人力青黃不接,以致於多年參與/支援各式教學與系院校內外服務;之後因家人健康需求和考量,身為媽媽科學家,又必須長期保持高度國際競爭力,每天與時間賽跑,出國開會時,常需早機去晚機回,不敢懈怠。林教授靠著基督信仰,一路走來,努力向前。

資料來源:台灣傑出女科學家獎: 台灣萊雅與吳健雄學術基金會https://towis.loreal.com.tw/taiwan-FWIS-detail.php?id=65

得獎影片連結:https://www.youtube.com/watch?v=xOM2C8uic8c&feature=youtu.be

註:圖一為第十四屆「台灣傑出女科學家獎」傑出獎頒獎合影(由左至右)-傑出獎得主林依依教授、中研院李遠哲院士,照片提供來源為台灣萊雅