第三章 陽明山地區天氣因子分析
第一節 竹子湖氣象站氣象特性
本研究自大氣研究資料庫蒐集中央氣象局局屬測站:竹子湖氣象站所 記錄之 2000 年至 2012 年各項氣象資料數據(參考附錄三),包括每月平均 之溫度、相對濕度、雨量、降雨日數、日照時數、平均風速依次做描述性 分析,了解 13 年共 156 個月份間各項天氣因子的整體「年際變化」、「月際 變化」及「單一月份歷年變化」之趨勢。
一、 溫度分析
(一) 年均溫
竹子湖氣象站 2000 年至 2012 年之均溫為 18.7℃,歷年均溫差異不大:
2002 年的 19.1℃為年均溫最高的年份,2011 年的 18.1℃為年均溫最低的年 份。以圖 3-1 呈現年均溫之趨勢,可知整體來看 13 年間本站均溫是以每年 約 0.03℃的趨勢降低,而進一步經由迴歸分析 t 檢定,其年際差異並未達 統計上之顯著性(p=0.164 >0.05)。圖 3-2 所示年均高溫趨勢相同,以每年 約 0.06℃的趨勢降低,其年際差異亦未達統計上之顯著性(p=0.059 >0.05)。
圖 3-1 竹子湖氣象站年均溫趨勢圖(2000-2012)
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圖 3-2 竹子湖氣象站年平均高溫趨勢圖(2000-2012)
(二) 月均溫/月均高溫
從 13 年間的整體各月份平均概況來看,1 月為最冷月,均溫為 11.8℃;
7 月為最暖月,均溫為 24.9℃,平均年溫差約 13.1℃。月均溫大致上以夏季 為中心,如圖 3-3 中以實線圓點的圖例所示,呈現對稱遞減的常態。一年 當中月平均氣溫之變化,以 3~4 月間最為顯著,其月與月之間的均溫可相 差 4℃左右。而此氣象站所在位置海拔高度約 600 公尺,夏季涼爽舒適,冬 季偏冷。而圖 3-3 中虛線三角點代表該站之月均高溫,大致上變化幅度與 月均溫相似,1 月為最冷月,月均高溫為 15.2℃;7 月為最暖月,月均高溫 為 29.7℃,月平均高溫之年較差相差 14.5℃。
圖 3-3 竹子湖氣象站月均溫及月均高溫變化(2000-2012)
65 逐月觀察 13 年間共計 156 個月份,個別月份之均溫介於 9.2℃~25.9℃、
年均高溫介於 11.7℃~31.4℃。兩者之最大值皆出現於 2003 年 7 月,最小值 皆出現於 2011 年 1 月。進而分析各月份的歷年均溫增減趨勢,將 2000 年 至 2012 年不同月份之均溫作線性迴歸分析,發現 2 月、7 月、9 月呈現微 幅上升的趨勢;而其餘月份則是呈現微幅下降的趨勢。
若獨立檢視 13 年間竹子湖氣象站各月份歷年月均溫之差異,計算不同 月份之變異係數,並以圖 3-4 表示:發現 2 月份的變異係數最高(11.08%):
歷年 2 月份最高均溫是 2009 年 16.5℃,最低均溫是 2008 年 9.9℃,高低落 差達 6.6℃;夏季的歷年變異性最低,差異在 1.3~1.4℃左右。
圖 3-4 竹子湖氣象站歷年不同月份月均溫差異(2000-2012)
二、 相對濕度分析
(一) 年平均濕度
竹子湖氣象站 2000 年至 2012 年的年平均濕度介於 80~90%之間,全年 平均濕度甚高達 86.2%:2000 年的 89.2%為年平均濕度最高的年份,2009 年的 81.9%為年平均濕度最低的年份。以圖 3-5 呈現年平均濕度之趨勢,整 體來看 13 年間本站的年平均濕度是以每年約 0.4 個百分比的趨勢降低,進 一步經由迴歸分析 t 檢定,其年際差異已達統計上之顯著性(p=0.023 <0.05)。
而年平均最低濕度介於 44~56%之間,全年平均濕度 48.9%:2009、2012
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年的 55.6%為年均最小濕度最高的年份,2000 年的 44.3%為年均最小濕度 最低的年份。圖 3-6 所示最小相對濕度之趨勢則是呈現逐年 0.6 個百分比上 升,進一步經由迴歸分析 t 檢定,其年際差異亦達統計上之顯著性(p=0.013
<0.05)。
圖 3-5 竹子湖氣象站年相對濕度趨勢圖(2000-2012)
圖 3-6 竹子湖氣象站年最小相對濕度趨勢圖(2000-2012)
(二) 月平均濕度
從 13 年間的整體各月份平均概況來看,1 月相對濕度最高;7 月相對 濕度最低,如圖 3-7 所示相對濕度之季節分配:秋冬季濕度較高,春夏季
67 除了 6 月為梅雨季較潮溼多雨外,濕度相對較低。
圖 3-7 竹子湖氣象站月平均濕度變化(2000-2012)
逐月觀察 13 年間共計 156 個月份,個別月份之相對濕度介於 73%~95%
之間,最高月相對濕度出現於 2000 年 11 月(95%);最低月相對濕度出現 於 2009 年 5 月(73%);次低出現於 2010 年 12 月(77%),為陽明山地區 冬季濕度特殊偏低的月份。進而分析各月份的歷年相對濕度增減趨勢,將 2000 年至 2012 年不同月份之相對濕度作線性迴歸分析,除 6 月外,其餘月 份皆呈現微幅下降的趨勢。
若獨立檢視 13 年間竹子湖氣象站各月份歷年相對濕度之差異,計算不 同月份之變異係數,並以圖 3-8 表示:發現 5 月份及 12 月份的變異係數最 高(5.26%),高低落差皆將近 17 個百分比,整體來說 5 月、9 月及 12 月 份為相對濕度變異較高的月份,推測與歷年梅雨季來臨的早晚、豐缺,東 北季風發生共伴作用之秋颱的有無,以及冬季白天之日照量多寡有關。
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圖 3-8 竹子湖氣象站歷年不同月份月平均濕度差異(2000-2012)
三、 雨量分析
(一) 年降雨量
竹子湖氣象站 2000 年至 2012 年的平均年雨量為 4,255 毫米,從圖 3-9 可知其中以 2007 年的 5,288 毫米最多,2000 年、2001 年、2007 年為降雨 量充沛的潮濕多雨年,其年降雨量皆超過 5,000 毫米;雨量偏少的年份為 2002 年與 2003 年,雨量皆不及 3000 毫米,其中 2003 年的雨量僅有 2,401 毫米,與 2007 年的最多降雨相較少了一倍以上,也遠低於平均值。本氣象 站 13 年間,年降雨量總值相差約 2.2 倍左右,近 13 年的年雨量整體而言是 以每年 23.5 毫米的趨勢微幅減少,經迴歸分析 t 檢定顯示,其年際差異並 未達統計上之顯著性(p=0.751 >0.05)。
圖 3-9 竹子湖氣象站年降雨量趨勢圖(2000-2012)
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(二) 月降雨量
從本站 13 年之間的整體各月份平均概況來看,如圖 3-10 所示:9 月份 的平均累積月雨量 835 毫米最多,其次為 10 月份 580 毫米;3 月份的平均 累積月雨量 183 毫米最少,其次為 4 月份 190 毫米,而整體來看全年無明 顯乾季。從累積雨量來觀察陽明山區的降雨型態是以秋雨為主,台灣於秋 季屬颱風易侵襲的月份,若共伴有東北季風南下,則因颱風環流及東北季 風環流之雙重影響,冷熱氣團交會,山區雨勢特大,常有豪雨發生,且雨 勢往往持續數日,此類降雨為陽明山區最主要的降雨供應來源。秋季降雨 常造成山區落石、道路坍方,對遊客上山遊憩的安全造成影響。
圖 3-10 竹子湖氣象站月平均雨量變化(2000-2012)
逐月觀察 13 年間共計 156 個月份,共 7 個月份單月雨量超過 1000 毫 米,多屬秋季:其中 2001 年 9 月累積雨量高達 2,976 毫米,為歷年之最。
根據中央氣象局之《防災颱風資料庫網頁系統》查詢結果顯示,2001 年 9 月台灣陸上發布三次颱風警報5,此三個颱風影響颱風時間極長,尤其納莉 颱風為北部地區帶來致災性的雨量,造成北台灣嚴重水患,多處地方單日 降雨量皆刷新歷史紀錄,陽明山區部分路段有土石坍塌情形。次高的降雨
5 分別為 09/08~09/10 的納莉颱風、09/13~09/19 的納莉颱風(第二次登陸)以及 09/23
~09/28 的利奇馬颱風。
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月份同樣出現在 9 月(2008 年),累積雨量達 1,832 毫米,該年 9 月亦發布 三次颱風警報6,其中辛樂克與薔蜜颱風為強烈颱風,路徑分類屬於經過北 部海面登陸的 2 號路徑,對本研究的陽明山區亦造成影響。
其次,單月雨量少於 50 毫米的月份共 8 個月,然觀察雨量偏少的月份 逐年不一,並無明顯集中的現象。歷年最少的雨量月份出現在 2003 年 7 月,
月雨量僅 7 毫米,歷年罕見;次少雨的月份出現在 2009 年 5 月及 2010 年 7 月,僅降下 20 毫米的雨量。
若以 2000 年至 2012 年各個月份之雨量作線性迴歸分析,發現 1 月、5 月、6 月、8 月、10 月份呈現逐年上升的趨勢;而 2 月、3 月、4 月、7 月、
9 月、11 月呈現下降的趨勢。
若獨立檢視 13 年間竹子湖氣象站各月份歷年降雨之差異,計算不同月 份之變異係數,並以圖 3-11 表示:發現 9 月份雨量高低落差達 2,814 毫米,
降雨變異最高達 91.05%,雨量多寡主要取決於該年是否有颱風帶來強降雨。
另外 3 月份雨量變異僅 253 毫米,降雨變異僅 43.09%,表示歷年的 3 月降 雨型態類似且平均。
圖 3-11 竹子湖氣象站歷年不同月份月雨量差異(2000-2012)
6 分別為 09/11~09/16 的辛樂克颱風、09/26~09/29 的哈格比颱風、09/26~09/29 的薔蜜 颱風。
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四、 降雨日數分析
(一) 年降雨日數
竹子湖氣象站 2000 年至 2012 年的平均年降雨天數為 167 日,從圖 3-12 可知所有年份年降雨天數皆超過 120 天,全年超過 1/3 的天數為有量測到 1.0 毫米以上的降雨7。其中以 2000 年的 192 日最多,2000 年、2007 年、
2011 年、2012 年雨日皆超過 180 日;而 2003 年的雨日僅 128 日最少、2002 年的雨日 134 日為次少。本站 13 年間,年降雨日數總值相差 64 日。本站 近 13 年的年降雨日數整體而言是以每年增加 1.5 日的趨勢微幅上升,與降 雨量呈現相反的趨勢,進一步經由迴歸分析 t 檢定,其年際差異未達統計 上之顯著性(p=0.336 >0.05)。
圖 3-12 竹子湖氣象站年降雨日數趨勢圖(2000-2012)
(二) 月降雨日數
從本站 13 年之間的整體各月份平均概況來看,如圖 3-13 所示:11 月 的累積月雨日平均為 17 日最多;7 月的累積月雨日平均為 8 日最少,全月 中平均下雨的天數只有 1/3,由此可看出此區降雨天數除了夏季偏少之外,
大致上呈現以夏季為中心,呈對稱遞增的降雨天數型態:夏季降雨型態集
7 使用大氣資料庫之≧1.0mm 之日數作為本研究統計之每月降雨日數之定義
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中少數幾天;冬春季節雨日綿長,為典型台灣北部地區受迎風面影響,常 連續幾日陰雨霏霏的天氣型態。
圖 3-13 竹子湖氣象站月平均降雨日數變化(2000-2012)
逐月觀察 13 年間共計 156 個月份,共有 23 個月份月降雨天數超過 20 日,全月 2/3 的天數皆有降雨,其中 2011 年 1 月降雨天數高達 28 日;2003 年 7 月降雨天數僅 1 日,其日數變異極大。若以 2000 年至 2012 年各個月 份之雨量作線性迴歸分析,1 月、4 月、5 月、6 月、10 月的降雨日數有逐 年上升的趨勢;而 3 月、7 月、9 月則有下降的趨勢;其餘月份則變化不顯 著。
若獨立檢視 13 年間竹子湖氣象站各月份歷年降雨日數之差異,計算不 同月份之變異係數,並以圖 3-14 表示:以變異係數來看8,7 月份高達 39.84%,
變異程度最高,其中 2003 該年降雨極端偏少;而 3 月、10 月、11 月的變 異係數為 23.00%左右,為相對降雨日數較為平均的月份。
8 因考量此區各季節之降雨型態不同,影響到降雨天數,故各月份降雨日數歷年之差異不
比較天數差異,僅以變異係數來推測差異程度。
73 圖 3-14 竹子湖氣象站歷年不同月份月降水日數差異(2000-2012)
五、 日照時數分析
(一) 年日照時數
(一) 年日照時數