中央氣象局在台灣地區共設有25 個人工觀測地面氣象測站，有長時間完整的逐 時風速、風向、溫度與相對濕度資料紀錄。雖然這些氣象測站不能涵蓋全台灣各地 的氣象變化，但其量測儀器有定期維修、校正，資料可信度較佳。氣象測站名稱、
站號海拔、風速計距當地地面高度、設立時間等資料如表3.1 所示，圖 3.1 為中央氣 象局所屬氣象測站位置分佈圖，表3.2 為風速計高度更動之年份與高度表。
本計畫分析中央氣象局各測站1961 年至 2008 年共 48 年的風速、風向、溫度與 相對濕度資料。但因各氣象測站設立的年份不一，或者氣象站變遷位置、風速計高 度改變等因素，而使得風速資料沒有一致性。因此使用風速資料時，必須加以換算。
因不同高度的風速資料可利用指數律(Power law)換算：
α
met met
U(z) Z ( )
U Z (3-1)
式中Umet為氣象局的風速，Zmet為氣象局的風速計之高度，為測站所在位置之地況 指數，可參見表 3.1。此式可將氣象局的風速換算成該地區建築物高度 Z 處之風速 U(z)。
風向為風在水平方向的角度，中央氣象局將風向分為16 個方位，以北方為 0o， 順時針方向將風向分為每22.5o間隔一個方位：北(N)、北北東(NNE)、東北(NE)、東 北東(ENE)、東(E)、東南東(ESE)、東南(SE)、南南東(SSE)、南(S)、南南西(SSW)、
西南(SW)、西南西(WSW)、西(W)、西北西(WNW)、西北(NW)、北北西(NNW)，如 圖3.2 所示。來自於北方，稱為北風。當風速小於 0.3 m/s 時，風標不動的狀況稱為 靜風(Calm)。
經統計分析可求得各測站風向、風速的發生機率與平均風速、溫度與相對濕度，
其結果於表3.3 所示。計算各地氣象參數所使用之資料量的多寡會影響到計算結果，
當氣象資料的樣本數太少時，所得的統計參數可能不具代表性，依據本研究之結果，
建議風速資料至少須有20 年之逐時的風速、風向記錄。
表3.1 中央氣象局所屬地面氣象站資料表(1999)
圖 3.1 中央氣象局氣象站位置圖 資料來源：本研究整理
鞍部 彭佳嶼
花蓮 蘇澳 宜蘭
成功
台東
大武
恆春 高雄
台南 東吉島
澎湖
新竹
梧棲 台中
日月潭
蘭嶼 基隆 台北
淡水
竹子湖
阿里山 玉山 嘉義
圖 3.2 中央氣象局風向圖 資料來源：本研究整理
北
西 東
南
西南 東南
西北 東北
西南西 東南東
西北西 東北東
北北東
南南西 北北西
南南東
表 3.2 風速計高度更動之年份與高度表
單位：公尺
1961~1975 1976~1999 基隆
11.0 34.6 1970~1982 1983~1987 1988~1999
竹子湖
9.0 10.5 11.0 1961~1986 1987~1999 台北
23.7 34.9 1961~1987 1988~1998 1999
宜蘭
9.4 14.8 26.0 1961~1990 1991~1999 新竹
13.2 15.6 1961~1962 1963~1987 1988 1989 1990~1999
台中
12.5 16.6 16.85 17.4 17.2
1961~1984 1985~1999 梧棲
10.5 33.2 1961~1988 1989~1999 台南
16.3 36.5 1961~1975 1976~1999 高雄
12.8 14.0 資料來源：本研究整理
表 3.3 台灣地區人工觀測氣象站之 48 年平均氣象資料
本研究先以台北、新竹、台中、嘉義、台南、高雄、宜蘭、花蓮、台東、澎湖、
梧棲等14 個都會地區的氣象站為例，將其 1961 年到 2008 年的各風向之發生機率進 行統計，表3.4 顯示了台北、新竹、台中與嘉義各風向發生之機率，表 3.5 顯示了台 南、高雄、宜蘭、花蓮與台東各風向發生之機率。由結果可知，每個地區的盛行風 向都有所不同，且發生機率在10 %以上的風向不只一種，也就是說每個地區常見的 風向至少有兩種，並不是只有單一風向。
本研究以中央氣象局台北氣象站(站號 466920)過去 48 年(1961~2008)逐時風 速、風向資料進行細部分析，台北氣象站位於北緯25o02’，東經 121o30’，海拔高度 5.5 m，風速計距當地地面 33.0 m。中央氣象局所提供的逐時風速資料為各小時的最 後10 分鐘平均風速，風向的劃分則分為十六個方位。經統計分析可求得各風向、風 速的發生頻率。表3.6 為台北市各月份之平均風速、最大風速與最常發生之風向，全 年平均風速為3.15 m/s，最大風速為 16.5 m/s。而七月、八月、九月及十月的最大風 速皆大於12 m/s，應是由颱風所造成的。圖 3.3 為台北市各月份之平均風速分布圖，
各月份之平均風速介於2 ~ 4 m/s。
研究中將一年分成春(三月至五月)、夏(六月至八月)、秋(九月至十一月)、冬(十 二月至次年二月)四季，圖 3.4 為台北市全年及各季之風花圖，台北市夏季最常發生 之風向為東北東風佔9.33%、東風佔 12.80%、南南東風 10.83%、南風佔 10.39%。這 是因為夏季除颱風之外的風速並不強，盛行風向不明顯。其餘各季最常發生之風向 為東風或東北東風。
表3.7 – 3.10 記錄了台北市全年平均之逐時及日夜平均風速、溫度與相對濕度，
本研究定義日間時間範圍為早上八點至晚上八點(8:00 AM ~ 8:00 PM)，而夜間時間為 晚上八點至次日早上八點(8:00 PM ~ 8:00 AM)，圖 3.5 為台北市春季平均風速的逐時 變化圖，春季的平均風速變化都在2 m/s 之上，此外日間風速比夜間風速還大，這是 因為白天氣溫上升造成大氣對流旺盛，因此日間風速大於夜間的風速。
圖3.6 顯示台北市春季平均氣溫的逐時變化，由圖中可以看出氣溫日夜的變化，
而下午一點的溫度為最大值，此外日間平均氣溫為23.15 oC，夜間平均氣溫為 20.57
oC，日夜溫差平均值為 2.58 oC，如表 3.7 所示。台灣春季平均溫度不到 25 oC，算是
滿舒適的環境，僅使用自然通風或是風扇即可，無須使用到冷氣。
圖3.7 為台北市春季平均相對濕度(R.H.)逐時的變化，圖中說明了日間的相對濕 度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點及六點的時候，平均值為 86 %，而最小值發生在正午十二點，平均值為 69 %，這是因為相對濕度為空氣中實 際蒸汽壓與飽和蒸汽壓(Saturation vapor pressure)之比值，當白天中午氣溫高時，飽 和蒸汽壓上升，導致相對濕度下降。而夜間溫度下降時，飽和蒸汽壓亦隨之下降，
導致相對濕度上升。
圖 3.8 為台北市夏季平均風速的逐時變化，由圖中可以看出早上八點至晚上八 點之間的風速在2 ~ 4 m/s 之間，而晚上八點至次日早上八點的風速在 2 m/s 以下。
換言之，日間風速比夜間風速還要大。圖3.9 顯示了台北市夏季平均氣溫的變化，由 圖中可以看出氣溫日夜的變化，而中午十二點的溫度為最大值，此外日間平均氣溫 為30.35 oC，夜間平均氣溫為 27.05 oC，日夜溫差平均值為 3.3 oC，如表 3.8 所示。
圖3.10 顯示台北市夏季逐時平均相對濕度(R.H.)的變化，類似春季的濕度變化，日間 的相對濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點的時候，平均值 為85 %，而最小值發生在中午十二點，平均值為 64 %，相差了 21 %之多。
圖3.11 為台北市秋季平均風速的逐時變化，由圖中可以看出台灣秋季平均風速 在2 ~ 5 m/s 之間，比春、夏、冬三季的平均風速都還要大。圖 3.12 顯示了台北市秋 季平均氣溫的逐時變化，由圖中可以看出氣溫日夜的變化，而下午一點的溫度為最 大值，日間平均氣溫為25.46 oC，夜間平均氣溫為 23.2 oC，日夜溫差 2.26 oC，如表 3.9 所示。圖 3.13 顯示台北市秋季相對濕度(R.H.)的變化，圖中說明了日間的相對濕 度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在凌晨五點及六點的時候，平均值為 83 %，而最小值發生在正午十二點到下午兩點，平均值為 68 %，相差 15 %。
圖3.14 為台北市冬季平均風速的逐時變化，由圖中可以看出台灣冬季平均風速 在2 ~ 4 m/s 之間。圖 3.15 為台北市冬季平均氣溫的變化圖，由此圖可以看出氣溫日 夜的變化，而下午一點的溫度為最大值，日間平均氣溫為17.7 oC，夜間平均氣溫為 15.8 oC，日夜溫差 1.9 oC，如表 3.10 所示。圖 3.16 顯示台北市冬季相對濕度(R.H.) 的變化，圖中說明了日間的相對濕度小於夜間的相對濕度，相對濕度最大值發生在
凌晨兩點到七點的時候，平均值為84 %，而最小值發生在下午一點，平均值為 70 %。
台北市春、夏、秋、冬四季季逐時及日夜相對濕度列於表3.7-3.10，由表中數據可看 出台北市平均相對濕度皆大於60%。
由本研究分析整理之台北地區的平均氣溫、風速資料來看，若建築物設定室內 氣溫在 26 oC 以下時，不使用冷氣，僅使用自然通風及風扇即可，則台灣春、秋、
冬季皆不需使用冷氣，可節省能源。此外台灣屬於高濕度(RH > 60%)的國家，因此 要如何降低室內空氣的濕度、改善人體舒適度也是另一個可以深入研究的方案。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0
1 2 3 4 5
U (m/s)
月份
圖3.3 台北市各月份之平均風速分佈圖 資料來源：本研究整理
全年 N
10% 20%
E
S W
% 20 10 0 10 20 %
C V
: >4 m/s : >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s
30%
春季 N
10%
20%
30%
E
S
% 20 10 0 10 20 %
C V
: >4 m/s : >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s W
: Calm : Calm
夏季 N
10%
15% 20%
E
S W
% 15 10 5 0 5 10 15 %
C V : >4 m/s : >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s : Calm
秋季 N
10%
20%
30%
E
S
40%
W
% 30 20 10 0 10 20 30 %
C V : >4 m/s : >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s : Calm
圖 3.4 台北市全年和各季平均的風花圖(1961-2008 年) 資料來源：本研究整理
冬季 N
10%
20%
30%
E
S
40%
W
% 30 20 10 0 10 20 30 %
C V
: >4 m/s : >2 m/s and ≤4 m/s : ≤2 m/s : Calm
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
1 2 3 4
U (m/s)
Time (hr)
圖 3.5 台北市春季平均風速的逐時變化圖 (3 ~ 5 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖 3.6 台北市春季平均溫度的逐時變化圖 (3 ~ 5 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖 3.7 台北市春季平均相對濕度的逐時變化圖 (3 ~ 5 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
1 2 3 4
U (m/s)
Time (hr)
圖3.8 台北市夏季平均風速的逐時變化圖 (6 ~ 8月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖3.9 台北市夏季平均溫度的逐時變化圖 (6 ~ 8月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3.10 台北市夏季平均相對濕度的逐時變化圖(6 ~ 8月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
1 2 3 4 5
U (m/s)
Time (hr)
圖 3.11 台北市秋季平均風速的逐時變化圖 (9 ~ 11 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖3.12 台北市秋季平均溫度的逐時變化圖 (9 ~ 11月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3.13 台北市秋季相對濕度的逐時變化圖(9 ~ 11月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
1 2 3 4 5
U (m/s)
Time (hr)
圖 3.14 台北市冬季平均風速的逐時變化圖 (12 ~ 次年 2 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
5 10 15 20 25 30 35
Temp. (o C)
Time (hr)
圖 3.15 台北市冬季平均溫度的逐時變化圖 (12 ~ 次年 2 月) 資料來源：本研究整理
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0
20 40 60 80 100
RH (%)
Time (hr)
圖3.16 台北市冬季平均相對濕度的逐時變化圖(12 ~ 次年2月) 資料來源：本研究整理
表 3.4 台灣北部與中部部分城市風向之發生機率
表 3.5 台灣南部與東部部分城市各風向之發生機率
表 3.6 台北市各月份平均氣象資料表 月份 平均風速
(m/s)
最大風速 (m/s)
平均氣溫 (oC)
平均相對
濕度(%) 主要風向 1 2.83 9.6 15.02 74 東北東風 2 2.70 9.4 15.05 74 東風 3 2.69 11 16.97 73 東風 4 2.61 10 20.44 72 東風 5 2.51 10.5 23.35 72 東風 6 2.05 10 25.43 73 東風 7 2.22 16.5 27.26 68 南南東風 8 2.41 15.5 26.95 69 南南東風 9 2.93 14.9 25.56 72 東北東風 10 3.33 13.7 22.94 71 東北東風 11 3.30 10.8 19.99 72 東北東風 12 2.99 8.8 16.83 72 東北東風 年平均 3.15 16.5 22.71 78 東北東或東風 資料來源：本研究整理
表 3.7 台北市春季逐時及日夜平均風速、溫度與相對濕度 (3 ~ 5 月)
表 3.8 台北市夏季逐時及日夜平均風速、溫度與相對濕度 (6 ~ 8 月)
表 3.9 台北市秋季逐時及日夜平均風速、溫度與相對濕度 (9 ~ 11 月)
表 3.10 台北市冬季逐時及日夜平均風速、溫度與相對濕度 (12 ~ 2 月)