1994~2014年間台灣地區GPS大氣可降水量與太平洋年代際振盪之關係

Abstract

近年來氣候變遷一直是人們所關注的問題，氣候急速的變遷對於生態環境、極端天氣、經濟方面等造成嚴重的衝擊，若能藉由我們對目前氣候的了解，去推估之後近期氣候的發展，減少這樣氣候變遷下的衝擊與損失，推估近期的氣候變遷是一項非常重要的工作之一，而在IPCC AR4 (2007) 更指出氣候急速變遷下若欲推估近期的氣候變遷，年代際振盪效應實為不可忽略的重要因素。 因此，本研究主要利用台灣1994年至2014年間由GPS解算所得之可降水量與太平洋年代際振盪 (Pacific Decadal Oscillation PDO) 做比較，以了解此二者在台灣地區之關係。於研究中主要利用GAMIT 10 35進行天頂向對流層總延遲量 (Zenith Tropospheric Delay ZTD) 之解算，並依據國際參考框架ITRF2008、IGS的最終星曆、Niell映射函數和衛星仰角設定為15度為計算基準，再藉由地面氣象經驗公式及地面氣象測站求出天頂向對流層乾延遲 (Zenith Hydrostatic Delay ZHD)，並利用Bevis et al (1992 1994) 提出的天頂向對流層濕延遲量轉換成可降水量 (Precipitable Water Vapor PWV) 之方法進行轉換。為了確認GPS可降水量的可信度和精度，因此利用GPS可降水量和探空氣球可降水量進行比較，其20年資料的比較資料筆數大約有1萬多筆，平均的差值落在2 mm以內，其標準差也在5 mm以內，探空氣球和GPS可降水量的相關係數更是高達0 93，此結果與前人的結果相似。 在可降水量時間序列的分析中，可看出類似年週期的循環，因而進行傅立葉分析，其結果也顯示了明顯的年週期訊號；除了年週期訊號外，在時間序列的分析中也發現了，高山地區其可降水量之最大和最小值都比平原地區來得低。假設可降水量主要是由長期線性趨勢和年週期訊號組成，對此進行諧和分析，可以發現可降水量在台灣地區以平均每年0 38 mm的速度增加，其可降水量每年最大值約發生在七月十八日到七月二十四日之間，推測是由颱風以及豐富之西南氣流所挾帶來而的水氣而造成。再對資料進行低通濾波把可降水量距平中的高頻的訊號濾除，只留下年際間可降水量距平的訊號，更加瞭解可降水量與太平洋年代際振盪效應之關係，年際間可降水量的振幅也隨著高山和平原有所不同，其高山振幅比較小，平原振幅比較大，再者我們發現其年際間可降水量距平的訊號與太平洋年代際振盪指數 (PDO) 有著明顯的負相關，當年際間可降水量為負值時，太平洋年代際振盪為正值，反之亦然。 關鍵字 : 可降水量、太平洋年代際振盪、氣候變遷、全球定位系統 (GPS)

Date of Award	2016 Aug 25
Original language	Chinese
Supervisor	Ruey-Juin Rau (Supervisor)