第三章 研究方法
3.2 氣候變遷簡易降尺度
本研究之氣候變遷預設情境採用 IPCC Data Distribution Center
(IPCC DDC)所提供之 SRES 資料,以 A1B、A2 與 B1 情境為主;
依照SRES 排放情境,訂定溫室氣體隨時間變化而逐年模擬的漸變試 驗(Transition Experiment),以模擬基期(1961~1990 年)與未來短 期(2010~2039 年)、中期(2040~2069 年)及長期(2070~2099 年)
之氣候變遷趨勢。
由於大氣環流模式以全球尺度(以 CGCM2 模式為例,緯度 0°
網格大小約為300×300 公里)進行分析,因此對於小區域氣候模擬預 測之解析度不夠,必須透過降尺度分析以適用於小區域之氣候變遷預 測。一般降尺度分析方式包含簡易降尺度、統計降尺度、動力降尺度 等三種方式,其中簡易降尺度方法是以離研究區域最近之大氣環流模 式網格資料,直接代表研究區域氣候改變量;統計降尺度方法是將研 究區域觀測資料與大區域氣候型態建立統計關係,再將大氣環流模式 之網格資料利用前述建立之統計關係進行小區域之降尺度分析;動力 降尺度方法是以大氣環流模式模擬大區域資料為邊界條件,然後利用 區域模式考量研究區域之地形地貌等因素進行降尺度。
目前 IPCC 共提供多個 GCM 模式之情境資料,其中有 10 個模 式完整提供 A1B、A2 與 B1 三種情境之輸出資料,參照「強化區域 水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力」報告依據氣候資料之相 關係數分析選出相關性較高的 6 個模式,各模式之基本介紹詳見表 3.2-1。本研究採用簡易降尺度分析,為取得較接近本研究區域之大氣 環流模式網格資料,因此本研究選擇亞洲所發展之大氣環流模式,其 中以日本所發展的 MRI-CGCM2_3_2(以下簡稱 CGCM2)及俄羅斯所
發展的 INM-CM3(以下簡稱 INM)模式之網格資料離本研究區域最 CGCM2 與 INM 模式所對應 SRES-A2、A1B、B1 情境的雨量比值及 溫度差值。
14
表3.2-1 GCM模式相關資料總整
研究單位 單位簡稱 所屬國家 模式名稱
Meteorological Research Institute MRI 日本 CGCM2_3_2 Institute for Numerical Mathematics INM 俄羅斯 CM3.0 Max-Planck-Institut for Meteorology MPI-M 德國 ECHAM5-OM Geophysical Fluid Dynamics Laboratory GFDL 美國 CM2.1 National Centre for Atmospheric Research NCAR 美國 CCSM3
UK Met. Office UKMO 英國 HadCM3
資料來源:強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(2008)
表3.2-2 GCM模式所輸出之SRES-A2短、中、長期預設情境
雨量比值 氣溫差值
模式 CGCM2 INM CGCM2 INM
月份 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 1 0.75 0.78 0.83 0.81 0.61 0.57 0.21 1.01 1.96 0.79 1.69 2.96 2 0.63 0.76 0.93 0.85 0.99 0.85 0.32 1.05 2.04 1.63 2.09 3.48 3 0.86 0.92 0.96 0.95 0.88 0.75 0.56 1.12 2.11 1.46 2 3.23 4 1.03 0.97 1.1 0.7 0.73 0.67 0.69 1.4 2.53 1.15 1.38 2.59 5 1.09 1.03 1.15 0.89 1.25 1.12 0.7 1.39 2.66 0.92 1.63 2.7 6 1.07 1.17 1.1 1.08 1.02 1.09 0.77 1.7 2.65 0.84 1.65 2.6 7 1.01 1.06 1.05 1.14 1.11 1.1 0.72 1.38 2.54 0.87 1.76 2.46 8 1.17 1.17 1.44 1.12 1.22 1.28 0.53 1.34 2.45 0.76 1.45 2.48 9 1.04 1.02 1.15 1.46 1.63 1.71 0.72 1.52 2.58 1.03 1.79 2.56 10 0.79 0.69 0.75 1.2 0.88 1.19 0.7 1.69 2.74 0.89 1.17 2.26 11 1.07 0.77 0.75 1.03 0.81 0.67 0.29 1.18 2.42 1.06 2.06 2.77 12 0.97 1.01 0.9 1.07 0.81 0.73 0.08 1.35 2.04 2.12 2.37 3.43 資料來源:強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(2008)
15
表3.2-3 GCM模式所輸出之SRES-A1B短、中、長期預設情境
雨量比值 氣溫差值
模式 CGCM2 INM CGCM2 INM
月份 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 1 1.14 0.9 1.01 0.72 0.85 0.71 0.25 1.33 1.93 0.91 1.15 2.34 2 0.71 0.68 0.65 1.06 0.95 0.81 0.73 1.39 2.23 1.26 2.14 2.59 3 0.68 0.72 0.71 0.85 0.73 0.83 0.64 1.47 2.29 1.22 1.48 2.75 4 0.94 0.98 1.12 0.58 0.97 1.01 0.81 1.72 2.2 0.85 1.66 2.29 5 1.16 1.23 1.15 1 1.12 1.33 0.99 1.92 2.58 1.13 1.7 2.17 6 1.06 1.22 1.47 0.88 1.13 1.11 0.94 1.92 2.55 0.99 1.77 2.14 7 1.17 1.1 1.08 1.02 1.19 1.08 0.75 1.74 2.43 1.21 1.69 2.11 8 1.05 1.13 1.15 1.11 1.14 1.1 0.58 1.53 2.26 1.01 1.41 1.93 9 1.11 1.27 1.46 1.51 1.32 1.36 0.7 1.8 2.39 1.03 1.72 2.23 10 1.02 1.56 1.59 1.11 1.26 1.04 0.71 1.71 2.63 0.8 1.72 2.13 11 0.74 0.75 0.94 1.05 0.91 0.86 0.52 1.48 2.01 1.4 1.94 2.74 12 0.79 0.98 0.81 0.99 0.79 0.81 0.3 1.43 2.16 1.63 2.13 2.58 資料來源:強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(2008)
16
17
表3.2-4 GCM模式所輸出之SRES-B1短、中、長期預設情境
雨量比值 氣溫差值
模式 CGCM2 INM CGCM2 INM
月份 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 短期 中期 長期 1 1.05 0.92 1.08 0.87 0.82 0.76 0.22 1.21 1.46 0.83 1.31 2.18 2 0.78 0.79 0.82 1.08 0.81 0.98 0.57 1.15 1.56 1.39 1.56 1.95 3 0.7 0.63 0.84 1.09 0.98 0.92 0.74 1.18 1.75 0.99 1.59 1.94 4 0.94 0.93 1.36 1.13 0.95 0.85 0.78 1.11 1.79 0.82 1.37 1.75 5 0.99 1 1.31 1.29 1.07 1.13 0.79 1.17 1.86 0.99 1.21 1.66 6 1.1 0.97 1.18 0.95 1.12 1.08 0.95 1.44 1.97 0.88 1.22 1.68 7 1.06 1.12 1.12 0.87 1.16 0.98 0.64 1.26 1.76 1.05 1.34 1.69 8 1.05 1.05 1.14 1.13 1.25 1.1 0.54 0.98 1.49 0.93 1.09 1.59 9 1.16 1.29 1.71 1.87 1.48 1.44 0.71 1.26 1.61 1.05 1.18 1.78 10 1.04 1.36 1.17 1.06 0.94 1.01 0.82 1.32 1.68 0.68 1.19 1.38 11 0.82 0.7 0.76 1.07 1.04 1.3 0.58 1.03 1.65 1.12 1.7 2.31 12 0.89 0.83 0.88 0.92 0.81 0.83 0.62 1.12 1.76 1.47 1.91 2.38 資料來源:強化區域水資源永續利用與因應氣候變遷之調適能力(2008)
18