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第二節 碳吸存與氣象資料
本研究所利用的氣象資料皆來自科技部大氣研究資料庫,所利用資料分 別為太陽輻射、雨量、溫度與日照率,並配合 Landsat5 TM 與 Landsat7 ETM+
衛星資料與 GlobeLand30 土地分類資料,最終結合出碳吸存資料 。
氣象資料分析
太陽輻射
圖 4 - 11 2005-2010 大台北行政區太陽輻射變化圖
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圖 4 - 12 2005-2010 高雄行政區太陽輻射變化圖
由圖 4-11 可觀察出大台北行政區太陽輻射約從 85 MJ/m2至 613 MJ/m2, 整體趨勢而言在 11 月-2 月為大台北行政區太陽輻射值的低峰,由 3 月開始 逐漸增加至 7-8 月達到高峰;相對由圖 4-12 可看出高雄行政區太陽輻射約 從 282 MJ/m2至 649 MJ/m2,整體趨勢成長較平緩,同為 11-2 月為低峰,3-4 月緩慢增加至 5-8 月隨著不同年份皆可達到最高峰值;二區域性比較,大 台北行政區在低峰值的月份太陽輻射量是小於高雄行政區,當達到高峰值二 者的變化差異並不大;整體趨勢而言高雄行政區太陽輻射值每年總量是高於 大台北行政區,且在不同月份的成長是緩慢上升,而大台北地區成長曲線則 是擁有較明顯的變化趨勢。
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雨量
圖 4 - 13 2005-2010 大台北行政區月雨量變化圖
圖 4 - 14 2005-2010 高雄行政區月雨量變化圖
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圖 4 - 15 2005-2010 大台北行政區與高雄行政區年雨量變化圖
根據圖 4-13 可看出大台北行政區域月平均雨量約在 100 毫米至 1000 毫 米上下,從趨勢可看出 2005-2010 年月平均雨量呈現終年有雨的趨勢,5 月 至 10 月為大台北行政區雨季高峰,研判為梅雨季與颱風侵襲季節,可看到 2008 年 9 月雨量呈現極高峰值,原因在於 2009 年 9 月 14 日強颱辛樂克帶 給大台北行政區強降雨,並且降雨量為歷史第八高之颱風(中央氣象局,
2016)。相對於大台北行政區,根據圖 4-14 高雄行政區月平均雨量約在 1 毫 米至 1600 毫米上下,從趨勢可看出 2005-2010 月平均雨量是有明顯乾季與 雨季的差別,為典型的熱帶氣候特徵,當中值得探討特點為,高雄行政區在 2009 年正式合併原高雄市行政區與高雄縣行政區,若資料無合併為高雄行 政區,原高雄市行政區乾季雨量甚至為 0 毫米,因合併後行政區跨越至山 區,間接導致山區氣象站零星降雨,但整體趨勢而言乾濕季趨勢是相當明顯,
降雨高峰集中在 5 月至 9 月,主要雨量來自午後熱對流效應與颱風季所帶來 強降雨,2007 年與 2009 年 8 月高雄行政區降雨量皆有極高值,主要為 2007 年 8 月 19 強烈颱風聖帕至南部登入,造成高雄行政區瞬間強降雨,而 2009 年 8 月 8 日中度颱風莫拉克,在台灣南部也造成強降雨,莫拉克颱風也為目 前台灣地區歷史第一降雨量之颱風(中央氣象局,2016)。從圖 4-15 綜合比
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較可觀看出,高雄行政區雖有明顯乾濕季,但 2005-2010 年降雨量是大於大 台北行政區,大台北行政區雖終年有雨,整體降雨趨勢相較於高雄行政區則 相對較穩定。
溫度
圖 4 - 16 2005-2010 大台北行政區月均溫變化圖
圖 4 - 17 2005-2010 高雄行政區月均溫變化圖
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圖 4 - 18 2005-2010 大台北行政區與高雄行政區年均溫變化圖
根據圖 4-16 可觀察出大台北行政區月均溫約從 12℃至 28℃,溫度最低 點出現在 1 月或 2 月,最高則出現至 7 月,2005-2010 整體趨勢相近,呈現 標準曲線 1 月上升至 7 月,7 月後開始下降,隔年持續一樣的趨勢,當中 2008 年較特別,2 月與 8 月的氣溫皆小於其他年份。圖 4-17 可觀察出高雄 行政區月均溫約從 12℃至 23℃,溫度最低點同樣為 1 月或 2 月,最高點則 為 7 月,高雄行政區氣溫較特別,原因在於 2009 年後原高雄市行政區與高 雄縣行政區合併後,原高雄縣行政區包含至玉山山脈,海拔高度約 3000 公 尺以上,而氣溫隨者海拔高度而逐漸變低,故七月氣溫原高雄市區氣象站約 為 27-28℃,但合併後加上高山地區一併計算,約 23-24℃,高雄行政區 2005-2010 氣溫整體趨勢相近且平穩,同樣呈現標準曲線,1 月與 2 月氣溫開始上 升至 7 月後下降,而 2008 年 2 月較特殊,比起其它年份氣溫較低。從圖 4-18 可看出 2005-2010 六年氣溫趨勢,大台北行政區與高雄行政區整體走勢 一致,2005 年與 2008 年為六年當中氣溫較低的點,2006 年同為六年中氣溫 最點,而大台北行政區六年溫度皆高於高雄行政區,而原因也在於高雄行政 區包含高山區域較多。
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日照率
圖 4 - 19 2005-2010 大台北行政區均日照率
圖 4 - 20 2005-2010 高雄行政區月均日照率
由圖 4-19 可看出大台北行政區 2005-2010 平均月日照率約從 5%至 58%,
整體趨勢而言較無規律,但還是有明顯的高值處與低值處,11 月至 4 月相 對於其它月份日照率勢相對較低,而 5 月至 10 月是相對較高值。相對於台 北行政區,從圖 4-20 可看出高雄行政區日照率相對較一致,2005-2010 平均 月日照率約從 29%至 68%,無明顯高值與低值,由圖看出六年的趨勢較一致
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且平穩。而大台北地區與高雄地區日照率相比,高雄行政區日照率大於大台 北行政區,且在最高值大於大台北地區 10%。
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從表 4-13 之中可看出大台北行政區碳吸存量最低值約為 1.74 g/C m-2最 高值約為 20.5 g/C m-2,以表格來看缺漏月份較多,原因在於 Landsat 影像在 台灣地區受到雲霧遮蔽較嚴重,大台北行政區缺漏月份大約落在 10 月至 4 月,而 10 月至 4 月也正為台北雨偏多時間,故此時的影像較難以取得,但 若以圖 4-25 來看整體趨勢較能反應大台北地區碳吸存 2005-2010 整體區勢。
圖 4 - 21 2005-2010 大台北行政區碳吸存趨勢圖
從圖 4-21 可看出大台北行政區碳吸存趨勢,有非常明顯的六個高峰與 六個低峰,這代表者 2005-2010 年的碳吸存六個年份呈現規律性的上下變 化,雖 2008 年與 2009 年低峰值資料不夠而造成低峰值趨勢過高,但整體趨 勢而言,碳吸存值在 2005-2010 年間 7 月達到最大值,每年 12-1 月達到最 低值,無一年為例外,也代表大台北地區植生在七月時碳吸存能力最強,而 12-1 月相對則較弱。
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圖 4 - 22 2005-2010 高雄行政區碳吸存趨勢圖
由圖 4-22 可看出高雄行政區碳吸存變化趨勢圖有明顯的五個高峰與五 個明顯的低峰值,此部分與台北相異,原因在於 2008 年 7 月高雄行政區碳 吸存量並不明顯,故造成缺少一峰值,但整體區勢而言高雄行政區還是呈現 規律的上下變化,10 月開始下降至 4 月後開始上升,7 月達到整體高峰值,
與大台北行政區最大不同為,高雄行政區整體趨勢較無大台北行政區明顯,
雖有上升下降但整體而言較平緩。
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圖 4 - 23 2005-2010 大台北行政區與高雄行政區碳吸存趨勢圖
由圖 4-23 可看到大台北行政區與高雄行政區整體趨勢比較,大台北行 政區碳吸存高峰值是優於高雄行政區,峰值約在 15-20 g/C m-2,高雄行政區 則為 10-15 g/C m-2,但低值則是劣於高雄行政區,低值約在 1-5 g/C m-2,高 雄行政區則為 3-5 g/C m-2。整體趨勢而言大台北行政區碳吸存能力是優於高 雄行政區;但高雄行政區在季節性與月份間的波動則是小於大台北行政區,
整體區勢相對於大台北行政區是較平穩。大台北行政區與高雄行政區在 2008 年是兩者資料較不好的年份,大台北行政區低值缺漏導致低值過高,
高雄行政區則為峰值不明顯。
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碳吸存與溫度
圖 4 - 24 2005-2010 大台北行政區碳吸存與溫度趨勢圖
圖 4 - 25 2005-2010 高雄行政區碳吸存與溫度趨勢圖
由圖 4-24 與圖 4-25 可看出大台北行政區與高雄行政區碳吸存整體趨勢 與整體溫度趨勢,可看出大台北行政區與高雄行政區皆有相同擬合走勢,當
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溫度達到高峰值碳吸存值亦達到高峰,而當溫度達到低值時碳吸存值同樣為 低值,由此可得知碳吸存趨勢確實與溫度呈現高度相關性,雖在碳吸存走勢 缺觀察點情況較嚴重,但整體與溫度走勢無受缺點之影響,且無一年為例外。
碳吸存與雨量
圖 4 - 26 2005-2010 大台北行政區碳吸存與雨量趨勢圖
圖 4 - 27 2005-2010 高雄行政區碳吸存與雨量趨勢圖
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由圖 4-26 與圖 4-27 可觀察出大台北行政區與高雄行政區碳吸存整體趨 勢與整體雨量趨勢,大台北行政區較特別,在 2006-2010 年 7 月碳吸存值與 雨量呈現較大的反差,而相對於高雄行政區,碳吸存整體趨勢與溫度相同,
雨量高峰同為碳吸存高峰,低處也同樣為低處。研判台北有較大反差原因為,
因大台北地區並不像高雄行政區較有明顯的乾濕季,而本研究雨量約制方式 是透過區域性蒸發散量與潛在蒸發散量共同計算進行約制,當大台北地區屬 終年有雨狀態下蒸發散量與潛在蒸發散量之變化相較於高雄行政區穩定,故 碳吸存變化量較不受到雨量強烈之影響;另一原因為因雨量透過較複雜公式 計算下,較容易有被稀釋掉之趨勢,故其影響性較無其它氣象資料來的強烈。
碳吸存與太陽輻射
圖 4 - 28 2005-2010 大台北行政區碳吸存與太陽輻射趨勢圖
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圖 4 - 29 2005-2010 高雄行政區碳吸存與太陽輻射趨勢圖
由圖 4-28 與 4-29 可觀察出大台北行政區與高雄行政區碳吸存整體趨勢 與太陽輻射整體趨勢,大台北行政區與高雄行政區碳吸存量與太陽輻射趨勢 有相當高的擬合度,為三種氣象資料中擬合度最高,除了高峰值相同,低值 同為低值,在各項走勢上近乎為同步,也判定碳吸存量受到太陽輻射量影響 最大,而其原因也為在公式當中太陽輻射量是直接影響碳吸存量之結果,並 未像雨量與溫度經過複雜計算後進行約制。
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氣象資料總體趨勢
圖 4 - 30 2005-2010 大台北行政區氣象資料總體趨勢
圖 4 - 31 2005-2010 高雄行政區氣象資料總體趨勢
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由圖 4-30 與 4-31 可觀察出大台北行政區與高雄行政區總體氣象趨勢,
大台北行政區雨量和氣溫有相同趨勢,每年 7-9 月同為高峰值,11-3 月為低 值,而太陽輻射與雨量則呈現相反走勢,若雨量提升太陽輻射值則降低,但 太陽輻射值也同為 7-9 月為高峰值,11-3 月為低值。高雄行政區則呈現雨量
大台北行政區雨量和氣溫有相同趨勢,每年 7-9 月同為高峰值,11-3 月為低 值,而太陽輻射與雨量則呈現相反走勢,若雨量提升太陽輻射值則降低,但 太陽輻射值也同為 7-9 月為高峰值,11-3 月為低值。高雄行政區則呈現雨量