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平地與山地氣象參數長期變化之比較. 林建寬 李秀君 李亞衡 吳府錡 蔡禹明 謝若蘭. 大綱. 選取測站特性之介紹 六個氣象參數長期變化之探討 結論. 前言. 研究測站 : 澎湖、台南 、 阿里山 、玉山、成功 研究參數 :氣壓 、氣溫、日照 率、風速、降水量、相對溼度 (玉山僅分析氣壓 、 氣溫 、 風速) 樣本時間 : 1952 ~ 1998 資料來源 :中央氣象局. 北迴歸線. 澎湖 : 地形縮減,冬天東北季風風速增強. 台南 : 1. 原本選擇嘉義測站 但 study 上沒有資料
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平地與山地氣象參數長期變化之比較 林建寬 李秀君 李亞衡 吳府錡 蔡禹明 謝若蘭
大綱 選取測站特性之介紹 六個氣象參數長期變化之探討 結論
前言 研究測站:澎湖、台南、阿里山、玉山、成功 研究參數:氣壓、氣溫、日照 率、風速、降水量、相對溼度(玉山僅分析氣壓、氣溫、風速) 樣本時間:1952 ~ 1998 資料來源:中央氣象局
北迴歸線 澎湖: 地形縮減,冬天東北季風風速增強 台南: 1.原本選擇嘉義測站 但study上沒有資料 2.位於西岸都會區,熱島效應造成氣溫較高(吳鍾愷) 阿里山: 1.四季相差不大,平均氣溫為攝氏10.6度,在冬季最寒冷之日亦可達零下3度 。 2.由於地形影響,冬天風速較低
1.位於於玉山北峰,海拔高度3858公尺,為台灣及東亞最高之建築物。 2. 是北回歸線所經之處,以及大陸氣團與北太平洋氣團的交會點,所以高山氣候的景觀萬千,不但常可見雲海、雲瀑等自然奇景,冬天更有白雪皚皚的冰雪世界。 北迴歸線 1.位於成功鎮東南方的丘陵上,面海背山 。 2.成功鎮直接面對太平洋黑潮主流經東側海面北上,故又比位於縱谷的鄉鎮更具海洋性氣候特徵、且受黑潮洋流的影響,冬季氣溫較同緯度的台灣島西岸稍高 。
澎湖、成功、台南: • 很明顯地呈季節性規律振盪 • 振幅較大(一年當中最大值與最小值約差15hPa) • 其中成功的氣壓值比其他兩個測站來得低 • (差距約3~5 hPa) • [成功測站的位置在海拔高度33.5公尺]
阿里山、玉山: • 處於海拔較高的地方,氣壓很低 • (阿里山氣壓值介於760~768 hPa) • (玉山氣壓值約介於636~646 hPa) • 除了季節性變化外,尚有許多較小的擾動 • (一年當中最大值與最小值的差平均約為4~6 hPa)
最後五年(1994 ~ 1998)五個測站氣壓值 月平均的比較
最後五年(1994 ~ 1998)五個測站氣壓值 月平均的比較
1952-1998年 五個測站氣壓值的比較 • 季平均 月平均
澎湖、成功、台南: • 冬季氣壓高,夏季氣壓低 • 春季和秋季差不多 • 季節之間差異明顯 • 不同季節間的差距隨著年份的變化不大 • 成功四季的平均值均比澎湖和台南來得小
阿里山: • 夏季氣壓值最低 • 其他三季的差距隨著年份的變化沒有規律性 • 玉山: • 1952~1998期間,大部份年份都是冬季的氣壓值最小 • 秋季的氣壓值最大,春季和夏季介於中間 • 季節之間的差距隨著年份的變化不及澎湖、成功、台南來得明顯和有規律
為何玉山四季中冬季氣壓最低? • 根據壓高公式(Hyposometric Equation):兩等 壓面間的厚度與其間之溫度呈正比
五測站氣溫值比較 差11度 • 秋天平均氣溫高於春天 • 成功站例外1.西岸冬季也晚無雲,地表長波輻射冷卻降溫,而成功位於迎風側2.暖洋流(黑潮)經過,故冬季氣溫未大幅降低。 差8度
差8度 • 一般來說平地冬夏溫差大,山地溫差小 差8度
日照率 • 實測日照時數(Duration of Sunshine):一地實際所受日光照射之時間 • 天文日照時數:假想地球表面為一光滑球面,自日出至日落之時間;隨緯度及季節而不同
由春季趨勢圖可見在1975年前後日照率有顯著下降,但其他季節並未見有明顯變化。由春季趨勢圖可見在1975年前後日照率有顯著下降,但其他季節並未見有明顯變化。
台灣日照時數之長期變化:1970年以後約減少15%,可能是由於氣膠汙染物對雲的影响。台灣日照時數之長期變化:1970年以後約減少15%,可能是由於氣膠汙染物對雲的影响。 <劉紹臣>
各測站日照率均為夏高冬低 • 阿里山站卻是夏天最高
日照率 • 因日照率受雲量影響甚大,但雲之形成與發展牽涉許多微物理過程,亦可能受大氣化學成分影響,難以定量觀測。因此,雖可觀察日照率時間序列比較變化,目前尚無法瞭解其原因 • 關於日照率的探討育鮪那組之後會有更深入的探討
風速大小排列為:玉山北峰>澎湖>成功>台南>阿里山(梯度風層)風速大小排列為:玉山北峰>澎湖>成功>台南>阿里山(梯度風層) • 一般來說,冬天風速快夏天風速慢冬天北半球溫差大,氣壓梯度大 • 阿里山測站(四季皆小於2m/s)的風速低於其他測站,因為地形屏障的關係,且1985~1997年平均風速有下降。
澎湖 • 地形影響造成澎湖測站風速甚大地勢平坦與海島地形,四周無屏障。 • 澎湖冬季夏季風速差異大(達4~5m/s,其他測站皆在3m/s以下) :冬季東北季風吹入台灣海峽,因為海峽地形狹窄造成風速加強。 • 50年來澎湖測站平均風速持續遞減(葉丞育)
台南 • 原因:1982年因其北側建造了一棟9層樓高樓,對其風速觀測影響甚大,遂暫租該大樓屋頂設置風力塔。1989年始自行建造一35公尺高鐵塔,取代臨時性風力塔,而將日照計、日射計亦安裝於其上。 (中央氣象局南區氣象站網頁)
玉山 • 位處於玉山山頂,平均風速為各測站之冠。 • 玉山是各測站唯一冬天風速比夏天風速還要慢的測站。可能為以下兩個原因: a. 玉山北峰測站高達3850公尺,因此風向主要是西 風。冬季時玉山的氣壓雖是等比例下降, 但是氣壓梯度也降低,所以風速也降低。 b. 冬天風速儀結凍了~~~~
成功 • 50年來平均風速變化不大 • 因為位置較靠近海邊,受海陸風影響,所以風速較同樣位於平地的台南測站還要稍強。
高山與平地之風速差異 • 高度固然是影響風速的原因,但是測站的地理環境的影響也相當大(尤其是阿里山測站)。 • 平地風速冬天快夏天慢,但是高山上卻不一定。 • 平地測站風速比較:靠近海邊的測站風速會比較快,海島上風速又更快(澎湖>成功>台南)。 • 測站風速儀的高度也是測得風速快慢的原因之一(台南測站)。
各測站的年內各月的累積雨量(1952 ~ 1998年各月平均) • 台灣降雨季並不同於我們一般所認知的季節,大致可分為 • 2、3、4月 春雨 • 5、6月 梅雨季 • 8、9、10月 颱風季 辛明治(1995)
標準化 • 因每個測站平均雨量不同,無法放在同一張尺度圖上做比較,我們將其做標準化處理 • 公式:(Xi - )/σσ:標準差
各測站逐年分季的累積雨量小結 • 將均值與標準差相比,可以發現各年的雨量相當不均造成很大的標準差,再以標準化的資料來看,各年的雨量變動幅度相當大。 • 雨量通常集中在梅雨季和颱風季,如果有低於一個標準差時,甚至是同年的三個雨季同時小於標準時,將很有可能發生旱災。 • 關於降水方面的探討,沈彥志同學那組會有更深入的分析
各測站年內相對溼度 • 型態與雨量非常類似
標準差: 澎湖1.89 台南2.31 阿里山3.13 成功2.01 各測站分季的相對溼度
標準差: 澎湖1.91 台南3.13 阿里山2.05 成功2.06 各測站分季的相對溼度
標準差: 澎湖2.21 台南3.20 阿里山2.47 成功2.70 各測站分季的相對溼度
標準差: 澎湖2.96 台南3.24 阿里山4.06 成功1.91 各測站分季的相對溼度
各測站分季的相對溼度小結 • 1990年之後10年,除了夏季外,其他春、秋、冬大部分有低於平均值的傾向 • 1952-1998年間,年內各測站相對溼度的高值, 澎湖出現在6、8月 台南出現在2、6、8月 阿里山出現在6、8月 成功則出現在5、6月
相對濕度與雨量的相關係數 0.0905 • 雨量與相對濕度之相關係數約0.75,成功例外
成功站為何相關係數這麼低? 0.0905 • 除了成功測站之外,其他三個測站都出現了高度正相關 • 成功測站的相關性低,是因為成功的雨量集中於颱風季的緣故 0.788