偏移量改正

潮位站因儀器調整、設備維修、儀器更換或變更設置地點(遷站) 等情形，可能造成觀測記錄中斷。為了資料的連續性及連貫性，儀器

操作不確實或遺漏，常造成新舊觀測資料之參考基準不一致，因此使

(4) 將步驟(3)處理後之潮位站資料以哈爾(Haar)小波分解(wavelet

圖 4.9 基隆潮位站之季節性訊號移除(海平面的年週期與半年週期變化)。

(a) 未移除季節性之潮位資料(已移除海潮與逆氣壓效應)，(b) 擬合潮 位資料的季節性訊號，(c) 移除季節性訊號後之潮位資料

圖 4.10 高雄潮位站之季節性訊號移除(海平面的年週期與半年週期變 化)。(a) 未移除季節性之潮位資料(已移除海潮與逆氣壓效應)，(b) 擬

合潮位資料的季節性訊號，(c) 移除季節性訊號後之潮位資料

圖 4.11 基隆潮位站之偏移量偵測。綠色虛線框表示偵測出的偏移點位。

(a) 移除海潮、逆氣壓與季節性訊號之潮位站資料，(b) 利用小波分解 移除(a)的資料之高頻訊號(藍線:移除灰線之高頻訊號後、灰線: (a)的資 料)，(c) 剩餘訊號(low frequency signal)之相鄰時間海平面變化值相減。

紅色點表示可能之偏移點位。使用的資料需為連續訊號，將按照時間 先後順序一個個排序，若遇到缺漏資料則跳過，因此 X 軸以 Number 為名

圖 4.12 高雄潮位站之偏移量偵測。綠色虛線框表示偵測出的偏移點位。

(a) 移除海潮、逆氣壓與季節性訊號之潮位資料，(b) 利用小波分解移 除(a)的資料之高頻訊號(藍線:移除灰線之高頻訊號後、灰線: (a)的資 料)，(c) 剩餘訊號(low frequency signal)之相鄰時間海平面變化值相減。

紅色點表示可能之偏移點位。使用的資料需為連續訊號，將按照時間 先後順序一個個排序，若遇到缺漏資料則跳過，因此 X 軸以 Number 為名

本計畫在第一期(102 年)計劃與第二期(103 年)計劃已分別針對十 年與二十年潮位站資料進行基準偏移校正，校正方式分為兩種，方法 I 為將包含海平面變化與潮位站地表垂直變動的訊號以六參數加上步階 函數(step function)進行潮位站資料擬合並改正之; 方法 II 為利用衛星 測高資料消除潮位站資料中海平面變化訊號，並以二參數加上步階函 數擬合並改正之。前期(103 年)計畫已評估兩改正方法，就方法合理性 以及與衛星測高資料間相關性而言，方法 II 為較適合之方法，因此本 年度計畫將沿用前期(103 年)設定，使用二參數加上步階函數(方法 II) 進行潮位站資料擬合並改正之。

方法 II 為在偏移量改正前，先降低其他可能會影響偏移量改正之 2.73±0.40 mm/yr。高雄潮位站改正前、後的速率分別為-37.62±1.90 mm/yr 和 2.50±0.51 mm/yr。高雄潮位站資料改正偏移料前後差異差距 40.12 mm/yr，其原因應為高雄潮位站資料自 2000 年以後分別有兩次非 常顯著基準偏移事件所導致，因此未改正偏移量將造成估算海平面速

究成果顯示，改正後至少可校正回 50%~70%以上，端看資料品質而定。

圖 4.13 基隆潮位站資料偏移量改正

圖 4.14 高雄潮位站資料偏移量改正

圖 4.15 模擬成功潮位資料之基準偏移

圖 4.16 成功潮位站資料偏移量改正

比較改正基準偏移前後潮位資料估算之海平面上升速率差異非常 大 (表 4.3-表 4.6)，偏移量改正對於潮位站資料的影響量為 0.61~40.70 mm/yr，影響量平均值約 7.95 mm/yr，約為 1993-2012 年全球平均海平 面上升速率的 3.2±0.4 mm/yr [Cazenave and Cozannet, 2014]兩倍，此成 果與第一期(102 年)至第三期(104 年)一致。

表 4.5 平均海平面永久服務中心(PSMSL)潮位站資料經海潮、逆氣壓 效應與基準偏移改正後所估算之海平面上升速率

Country Station Name

Sea level trends with Ocean tide, IB, and datum shifts corrections

AVISO RADs

China

Zhapo 1.96±0.72 1.96±0.72

Xi Sha 3.97±0.76 3.97±0.76

Kanmen 3.27±0.70 3.27±0.70

Waglan Island* 16.86±1.12 17.74±1.11

Quarry Bay 1.34±0.78 1.34±0.78

Tai Miu Wan 2.57±1.51 2.57±1.51

Nakano Sima 3.74±0.54 3.74±0.54

Okinawa 3.01±0.62 3.01±0.62

Naha 3.29±0.63 3.29±0.63

Ishigaki 3.18±0.69 3.18±0.69

Philippines Legaspi 7.96±0.64 7.96±0.64

Cebu 6.18±0.69 6.18±0.69

*為潮位資料中有偏移量情形

表 4.6 中央氣象局潮位站資料經海潮、逆氣壓效應與基準偏移改正後 所估算之海平面上升速率

Station Name

Sea level trends with Ocean tide, IB, and datum shifts corrections

AVISO RADs

Keelung 2.73±0.40 3.00±0.40

Gengfang -1.08±0.61 -1.02±0.61

Su-ao 5.20±0.50 5.75±0.50

Hualien 5.43±0.71 6.12±0.71

Chenggong* 4.25±0.52 4.25±0.52

Fugang 0.20±0.43 0.21±0.44

Houbihu 25.16±0.98 25.11±1.00

Syunguangzui 14.02±0.52 13.11±0.52

Donggang 6.41±1.00 7.36±0.98

Kaohsiung 2.50±0.51 3.08±0.50

Jiangjun* 5.21±0.56 5.21±0.56

Dongshi 28.95±0.61 29.84±0.61

Wengang 26.35±0.73 26.44±0.72

Penghu 1.66±0.46 1.38±0.46

Boziliao 29.04±0.67 30.28±0.66

Taichung Port 16.20±0.52 15.84±0.51

Hsinchu 4.37±0.47 4.89±0.46

Jhuwei 32.79±0.83 32.84±0.83

Mean 11.63 11.87

*為潮位資料中有偏移量情形