3-1 台灣沿岸測站潮型分析
本研究蒐集台灣四周沿岸測站的潮位資料及氣壓資料共五組，西 部由北而南依序為新竹(HC)、台中(TC)、高雄(KH)三個測站；東部為 蘇澳(SA)與成功(CK)兩個測站。潮位測站資料來源自中央氣象局海象 測報中心，資料期間為2005 年至 2007 年；氣壓測站資料來源自大氣 研究資料庫( Data Bank for Atmospheric Research, DBAR )。各測站地 理位置圖如圖3- 1。
除了大氣研究資料庫提供的氣壓資料較完整外，潮位資料由於量 測儀器或人為因素之故，使潮汐資料出現缺漏部分，本研究對於所收 集的資料缺漏部分利用調和分析方法(HA)進行補遺，首先對資料缺漏 部分給定任意潮位值，進行一年之調和分析並選取常用之 60 個分潮 (可參考表 3- 1)，將所求得之調和常數對缺漏資料進行預測，以此預 測值替換先前給定之任意潮位值，重複上述步驟直至前次與當次之缺 漏資料部分的誤差量為最小，即完成資料補遺可進行潮汐之分析。
潮汐的分析包括設計潮位基準及潮位預報，經由統計及調和分析 可提供潮汐基準面及各分潮之調和常數，包括各分潮之振幅及相位角 等。潮汐分析應基於長期且連續之觀測記錄，以增強分析結果的代表 性，並可提供預測應用。由於潮汐為多種分潮的組成，因此對於一地 之潮型可用分潮振幅比值(K1+O1)/(M2+S2)來代表，比值小於 0.25，則 視為半日潮型，大約1.5 為全日潮型，其間則為混合潮型。亦有採用 (K1+O1)/ S2代表者，以該值小於 0.5 為半日潮型，大於 2.0 為全日潮 型。
本研究潮型分析係採用法國制潮型(K1+O1)/(M2+S2)，當比值小於 0.5 時，該地區潮型視為半日潮型，大於 1.25 者為全日潮型，若介於 兩者之間則為混合潮型。由圖3- 2 可知，高雄測站屬於全日潮型，新 竹、台中測站屬於半日潮型，而蘇澳和成功測站則接近混合潮型。
圖3- 1 台灣四周沿岸測站地理位置圖
0 0.5 1 1.5 2 2.5
HC TC KH SA CK
Stations
Ratio
圖 3- 2 台灣沿岸測站之潮型分析圖
新竹
蘇澳成功 新竹
台中
高雄
表3- 1 六十分潮名稱及角頻率表
編號 分潮 角頻率(o/hr) 編號 分潮 角頻率(o/hr) 1 Sa 0.0410686 31 M2 28.9841042 2 Ssa 0.0821373 32 MKS2 29.0662415 3 Mm 0.5443747 33 λ2 29.4556253 4 Msf 1.0158958 34 L2 29.5284789 5 Mf 1.0980331 35 T2 29.9589333 6 2Q1 12.8542862 36 S2 30.0000000 7 σ1 12.9271398 37 R2 30.0410667 8 Q1 13.3986609 38 K2 30.0821373 9 ρ1 13.4715145 39 MSN2 30.5443747 10 O1 13.9430356 40 KJ2 30.6265120 11 MP1 14.0251729 41 2SM2 31.0158958 12 M1 14.4920521 42 MO3 42.9271398 13 χ1 14.5695476 43 M3 43.4761563 14 π1 14.9178647 44 SO3 43.9430356 15 P1 14.9589314 45 MK3 44.0251729 16 S1 15.0000000 46 SK3 45.0410686 17 K1 15.0410686 47 MN4 57.4238337 18 ψ1 15.0821353 48 M4 57.9682084 19 φ1 15.1232059 49 SN4 58.4397295 20 θ1 15.5125897 50 MS4 58.9841042 21 J1 15.5854433 51 MK4 59.0662415 22 SO1 16.0569644 52 S4 60.0000000 23 OO1 16.1391017 53 SK4 60.0821373 24 OQ2 27.3416964 54 2MN6 86.4079380 25 MNS2 27.4238337 55 M6 86.9523127 26 2N2 27.8953548 56 MSN6 87.4238337 27 μ2 27.9682084 57 2MS6 87.9682084 28 N2 28.4397295 58 2MK6 88.0503457 29 ν2 28.5125831 59 2SM6 88.9841042 30 OP2 28.9019669 60 MSK6 89.0662415
3-2 2005 年至 2007 年侵台颱風及各測站資料
表 3- 2 2005 年至 2007 年中央氣象局曾發布警報的颱風資料
颱風編號 颱風名稱 路徑 海上警報時間 強度
200505 海棠(HAITANG) 3 07 月 16 日~07 月 20 日 強度 200509 馬莎(MATSA) 1 08 月 03 日~08 月 06 日 中度 200510 珊瑚(SANVU) -- 08 月 11 日~08 月 13 日 輕度 200513 泰利(TALIM) 3 08 月 30 日~09 月 01 日 強度 200515 卡努(KHANUM) -- 09 月 09 日~09 月 11 日 中度 200518 丹瑞(DAMREY) -- 09 月 21 日~09 月 23 日 輕度 200519 龍王(LONGWANG) 3 09 月 30 日~10 月 03 日 強度 200601 珍珠(CHANCHU) 9 05 月 16 日~05 月 18 日 中度 200603 艾維尼(EWINIAR) -- 07 月 07 日~07 月 09 日 中度 200604 碧利斯(BILIS) 2 07 月 12 日~07 月 15 日 輕度 200605 凱米(KAEMI) 3 07 月 23 日~07 月 26 日 中度 200608 桑美(SAOMAI) -- 08 月 09 日~08 月 10 日 中度 200609 寶發(BOPHA) 4 08 月 07 日~08 月 09 日 輕度 200613 珊珊(SHANSHAN) -- 09 月 14 日~09 月 16 日 中度 200706 帕布(PABUK) -- 08 月 06 日~08 月 08 日 輕度 200707 梧提(WUTIP) -- 08 月 08 日~08 月 09 日 輕度 200708 聖帕(SEPAT) -- 08 月 16 日~08 月 19 日 強度 200712 韋帕(WIPHA) -- 09 月 17 日~09 月 19 日 中度 200715 柯羅莎(KROSA) -- 10 月 04 日~10 月 07 日 強度 200723 米塔(MITAG) -- 11 月 26 日~11 月 27 日 中度
表3- 3 2005 年至 2007 年台灣沿岸測站平均潮位、平均氣壓、氣壓 轉換係數及資料缺漏率
Year η(cm) P(hPa) C 資料缺漏(率) 2005 6.8 1009.8 1.228 130 (1.5%) 2006 8.1 1009.3 1.203 461 (5.3%) 新竹
(HC)
2007 5.6 1009.1 1.291 301 (3.4%) Year η(cm) P(hPa) C 資料缺漏(率) 2005 13.5 1002.8 1.279 39 (0.4%) 2006 15.2 1002.5 1.130 175 (2.0%) 台中
(TC)
2007 4.5 1002.4 1.231 499 (5.7%) Year η(cm) P(hPa) C 資料缺漏(率) 2005 79.7 1012.1 0.798 3(0.0%) 2006 82.9 1011.7 0.507 4 (0.0%) 高雄
(KH)
2007 78.4 1011.5 1.000 177 (2.0%) Year η(cm) P(hPa) C 資料缺漏(率) 2005 18.7 1010.8 1.037 467 (5.3%) 2006 7.4 1010.5 0.711 142 (1.6%) 蘇澳
(SA)
2007 5.1 1010.4 1.064 91 (1.1%) Year η(cm) P(hPa) C 資料缺漏(率) 2005 -10.2 1008.6 1.065 26 (0.3%) 2006 -7.0 1008.2 0.927 69 (0.8%) 成功
(CK)
2007 -12.5 1008.0 1.154 179(2.0%)
3-3 颱風對暴潮偏差之影響
本節將探討颱風來臨時，颱風對台灣沿岸測站在氣壓上的影響。
圖3- 3 到圖 3- 7 為台灣沿岸五個測站 2005 年至 2007 年的全年氣壓變 化，橫座標為每小時一筆的時間序列，縱座標為氣壓變化，即年平均 氣壓減去實測氣壓，英文字為該年氣壓有明顯變化所對應之颱風英文 名稱。
圖3- 3 為新竹測站 2005 年至 2007 年全年實測氣壓減去年平均氣 壓之氣壓變化圖，由表3- 3 可得新竹測站在 2005 年至 2007 年期間年 平均氣壓分別為1009.8 hPa、1009.3 hPa 及 1009.1 hPa，圖中低於三 年年平均氣壓 1009.4 hPa 之明顯氣壓變化所對應的颱風名稱為海棠 (HAITANG)、馬莎(MATSA)、泰利(TALIM)、龍王(LONGWANG)、
珍 珠(CHANCHU) 、 艾 維 尼 (EWINIAR) 、 碧 利 斯 (BILIS) 、 凱 米 (KAEMI)、桑美(SAOMAI)、珊珊(SHANSHAN)、聖帕(SEPAT)、韋帕 (WIPHA)、柯羅莎(KROSA)、米塔(MITAG)。其中又以第 3 類侵台路 徑的颱風海棠、泰利、龍王、凱米及第2 類侵台路徑之碧利斯，與其 他路徑之聖帕、韋帕、柯羅莎的颱風期間之氣壓變化最為明顯。
圖3- 4 為台中測站 2005 年至 2007 年全年實測氣壓減去年平均氣 壓之氣壓變化圖，由表3- 3 可得台中測站在 2005 年至 2007 年期間年 平均氣壓分別為1002.8 hPa、1002.5 hPa 及 1002.4 hPa，圖中低於三 年年平均氣壓 1002.6 hPa 之明顯氣壓變化所對應的颱風名稱為海棠 (HAITANG)、馬莎(MATSA)、泰利(TALIM)、丹瑞(DAMREY)、龍王 (LONGWANG)、艾維尼(EWINIAR)、碧利斯(BILIS)、凱米(KAEMI)、
桑美(SAOMAI)、寶發(BOPHA)、珊珊(SHANSHAN)、聖帕(SEPAT)、
韋帕(WIPHA)、柯羅莎(KROSA)、米塔(MITAG)。其中又以第 3 類侵 台路徑的颱風海棠、泰利、龍王、凱米及第2 類侵台路徑之碧利斯，
與其他路徑之聖帕、柯羅莎的颱風期間之氣壓變化最為明顯。
圖3- 5 為高雄測站 2005 年至 2007 年全年實測氣壓減去年平均氣 壓之氣壓變化圖，由表3- 3 可得高雄測站在 2005 年至 2007 年期間年
年平均氣壓 1011.8 hPa 之明顯氣壓變化所對應的颱風名稱為海棠 (HAITANG)、馬莎(MATSA)、泰利(TALIM)、丹瑞(DAMREY)、龍王 (LONGWANG)、艾維尼(EWINIAR)、碧利斯(BILIS)、凱米(KAEMI)、
桑美(SAOMAI)、寶發(BOPHA)、珊珊(SHANSHAN)、帕布(PABUK)、
梧提(WUTIP)、聖帕(SEPAT)、韋帕(WIPHA)、柯羅莎(KROSA)、米 塔(MITAG)。其中又以第 3 類侵台路徑的颱風海棠、泰利、凱米及第 2 類侵台路徑之碧利斯，與其他路徑之聖帕、柯羅莎、米塔的颱風期 間之氣壓變化最為明顯。
圖3- 6 為蘇澳測站 2005 年至 2007 年全年實測氣壓減去年平均氣 壓之氣壓變化圖，由表3- 3 可得蘇澳測站在 2005 年至 2007 年期間年 平均氣壓分別為1010.8 hPa、1010.5 hPa 及 1010.4 hPa，圖中低於三 年年平均氣壓 1010.6 hPa 之明顯氣壓變化所對應的颱風名稱為海棠 (HAITANG)、馬莎(MATSA)、泰利(TALIM)、龍王(LONGWANG)、
艾維尼(EWINIAR)、碧利斯(BILIS)、凱米(KAEMI)、桑美(SAOMAI)、
寶發(BOPHA)、珊珊(SHANSHAN)、聖帕(SEPAT)、韋帕(WIPHA)、
柯羅莎(KROSA)、米塔(MITAG)。其中又以第 3 類侵台路徑的颱風海 棠、泰利，第2 類侵台路徑之碧利斯及第 1 類侵台路徑馬莎，與其他 路徑之韋帕、柯羅莎的颱風期間之氣壓變化最為明顯。
圖3- 7 為成功測站 2005 年至 2007 年全年實測氣壓減去年平均氣 壓之氣壓變化圖，由表3- 3 可得成功測站在 2005 年至 2007 年期間年 平均氣壓分別為1008.6 hPa、1008.2 hPa 及 1008.0 hPa，圖中低於三 年年平均氣壓 1008.3 hPa 之明顯氣壓變化所對應的颱風名稱為海棠 (HAITANG)、馬莎(MATSA)、泰利(TALIM)、龍王(LONGWANG)、
艾維尼(EWINIAR)、碧利斯(BILIS)、凱米(KAEMI)、桑美(SAOMAI)、
寶發(BOPHA)、珊珊(SHANSHAN)、聖帕(SEPAT)、韋帕(WIPHA)、
柯羅莎(KROSA)、米塔(MITAG)。其中又以第 3 類侵台路徑的颱風海 棠、泰利、龍王、凱米，第 2 類侵台路徑之碧利斯及第 1 類侵台路徑 馬莎，與其他路徑之桑美、聖帕、韋帕、柯羅莎的颱風期間之氣壓變 化最為明顯。
由上述說明可得，海棠與泰利颱風在強度上均為強烈颱風，且侵
台路徑為第3 類，對本研究設定之五個測站在氣壓變化上均有明顯影 響；龍王颱風亦為強烈颱風，侵台路徑為第3 類，除了高雄與蘇澳測 站外，對新竹、台中及成功測站在氣壓變化上亦產生明顯之影響；而 同樣是強烈颱風的柯羅莎，雖然侵台路徑未被分類，但仍然對台灣沿 岸五個測站造成明顯的氣壓變化；聖帕颱風與柯羅莎颱風特性相似，
為強烈颱風且侵台路徑未被分類，除行徑路線較為偏南未經過蘇澳測 站外，其餘蘇澳以外的四個測站皆被其影響產生明顯的氣壓變化；而 凱米颱風雖被歸類為中度颱風，但其侵台路徑為第3 類，除蘇澳測站 外，其餘四個測站均造成影響；碧利斯颱風強度則為輕微，侵台路徑 為第2 路徑，但仍然對台灣沿岸的五個測站在氣壓變化上造成很大的 影響。
且由圖3- 3 到圖 3- 7 可看出颱風期間颱風對氣壓的影響，並推估 氣壓與潮汐成負相關，即颱風來臨，氣壓下降，潮汐水位上升。因此 本節歸納氣壓對暴潮偏差有絕對的影響，且颱風強度與颱風路徑為影 響台灣沿岸測站氣壓的主要關鍵。
2005-01-01 2005-01-31 2005-03-02 2005-04-02 2005-05-02 2005-06-02 2005-07-02 2005-08-01 2005-09-01 2005-10-01 2005-11-01 2005-12-01 2006-01-01
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BILIS KAEMI BOPHA
SAOMAI SHANSHAN
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