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多元回歸分析及相關性分析

4.1 再分析資料分析結果討論

在確立研究所需之各類指數後,將各環流指數、副高指數(WPSH Taiwan、

NPSH)對新副高指數(Reg Index Taiwan、Reg Index NP)做相關分析,藉以計算 出各環流對低層副高的相關性,並討論北太平洋地區(North Pacific)及臺灣地區 (Taiwan)結果差異,此處相關係數若標示*代表通過 t-test 95%信心度,而模式若 標示*則代表通過 F-test 90%信心度。

為了確定後續由回歸方程計算的環流貢獻程度具有統計意義,研究中在此將 多元回歸分析結果進行統計檢定。表4.1 為計算多組再分析資料 F-test 的統計量 表格。在90%信心度下,使用北太平洋地區的副高指數(NPSH)作為因變數時,回 歸方程僅CFSR 未通過 F-test 統計檢定,使用臺灣地區的副高指數(WPSH Taiwan) 作為因變數時,回歸方程皆通過F-test 統計檢定。

環流指數與北太平洋地區的新副高指數皆為高度相關,與臺灣地區的新副高指數 皆為低度相關;季風環流指數則與北太平洋地區的新副高指數皆為低度相關,與 臺灣地區的新副高指數皆為中度相關。

4.2 CMIP6 資料分析結果討論

在CMIP6 資料分析結果的討論上,本節將先分別討論歷史模擬及 SSP5-8.5 模擬,再依序討論該模式資料與北太平洋地區及臺灣地區的副高指數,其回歸方 程統計檢定及相關分析結果。

4.2.1 歷史模擬資料

將 CMIP6 資料的多元回歸分析結果進行統計檢定,表 4.5 為計算多組 CMIP6 歷史模擬多元回歸分析 F-test 統計量表格。在 90%信心度下,使用北 太平洋地區及臺灣地區的副高指數(NPSH、WPSH Taiwan)作為因變數,建立 之回歸方程,有CESM2、GFDL-CM4、MRI-ESM2-0 三個模式通過 F-test 統 計檢定。

表4.6 為北太平洋地區及臺灣地區的新副高指數(Reg Index)與各環流指 數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 CESM2 歷史模擬資料。在北太平洋 地區的新副高指數與副高指數為0.64 *的中度相關;與哈德里胞環流指數有 0.44*的中度相關;與沃克環流指數有-0.94*的高度相關;與季風指數則是僅 -0.23的低度相關。在臺灣地區的新副高指數與副高指數為0.88*的高度相關;

與哈德里胞環流指數有0.91*的高度相關;與沃克環流指數相關程度僅-0.34 的中度相關;與季風指數有-0.70*的高度相關。

表4.7 為北太平洋地區及臺灣地區的新副高指數(Reg Index)與各環流指

平洋地區的新副高指數與副高指數為0.47 *的中度相關;與哈德里胞環流指

方程有CESM2、GFDL-CM4、EC-Earth3-Veg、IPSL-CM6A-LR 通過 F-test 統 計檢定,使用臺灣地區的副高指數作為因變數時,回歸方程有 CESM2、

GFDL-CM4、EC-Earth3-Veg 通過 F-test 統計檢定。

表 4.13 為北太平洋地區及臺灣地區的新副高指數(Reg Index)與各環流 指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 CESM2 SSP5-8.5 模擬資料。在北 太平洋地區的新副高指數與副高指數為0.79 *的高度相關;與哈德里胞環流 指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 GFDL-CM4 SSP5-8.5 模擬資料。

在北太平洋地區的新副高指數與副高指數為0.77 *的高度相關;與哈德里胞 指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 EC-Earth3-Veg SSP5-8.5 模擬資 料。在北太平洋地區的新副高指數與副高指數為0.72 *的高度相關;與哈德

指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 IPSL-CM6A-LR SSP5-8.5 模擬資 指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 MIROC6 SSP5-8.5 模擬資料。在 北太平洋地區的新副高指數與副高指數為0.19的低度相關;與哈德里胞環流 指數及副高指數(SHI)之相關係數,資料為 MRI-ESM2-0 SSP5-8.5 模擬資料。

在北太平洋地區的新副高指數與副高指數為0.20的低度相關;與哈德里胞環

低度相關;哈德里胞環流指數與臺灣地區的新副高指數有三組模式(CESM2*、

第五章 環流貢獻度

式的系集平均(Ensemble mean)以及有通過 90%信心度下 F-test 的模式資料平均 (Pass),以方便進行歷史模擬與 SSP5-8.5 模擬的整體評比。另外若再分析資料及

在臺灣周遭地區的副高變異量同樣是受到北半球哈德里胞(77%)主導,其次為沃 克 環 流(21%)。須特別注意由於再分析資料皆通過統計檢定,故系 集平均 (Ensemble mean)與 Pass 結果相同。

綜合上述,若以通過統計檢定(Pass)的再分析資料綜合評比,在北太平洋地

沃克環流貢獻(59%)、其次為哈德里胞環流(33%)、最後為季風環流(8%),若

5.2.2 未來推估模式資料(SSP5-8.5 情境模擬)

胞環流分別占51%、44%,其次皆為沃克環流分別占了 35%、30%。接著比 較在臺灣地區副高的環流貢獻量,從系集平均(Ensemble mean)的結果來看,

歷史模擬資料與 SSP5-8.5 模擬的主要環流貢獻皆為哈德里胞環流分別占了 68%、42%,其次歷史模擬資料為沃克環流 17%、SSP5-8.5 模擬則為季風環 流 32%;若從通過統計檢定的模式(Pass)結果來看,歷史模擬資料與未來推 估資料主要貢獻皆為哈德里胞環流分別占89%、55%的貢獻百分比、其次皆 為季風環流分別占 7%、30%的貢獻百分比。同樣從通過統計檢定的模式的 結果討論暖化後環流貢獻度的變化,可以發現兩地區的主要環流貢獻,哈德 里胞環流在暖化情況下貢獻百分比下降10~30%,而次要的環流貢獻,北太 平洋地區為沃克環流並在暖化下貢獻百分比略為下降5%,季風環流雖是提 供最少環流貢獻度但在暖化下卻上升了 12%;臺灣地區的次要環流則是為 季風環流並在暖化下上升23%。整體而言,在暖化情況下各環流對兩地區副 高變異的貢獻程度,哈德里胞環流與沃克環流的環流貢獻度皆有下降的情況,

季風環流的環流貢獻度則是上升。

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