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本計畫為了解臺灣附近海域絕對海平面上升速率與加速度,以及 海平面上升可能造成台灣沿岸地區的溢淹範圍,因此結合改正後潮位 與衛星測高資料來精確估算海平面上升速率與加速度之特性。然而本 研究使用的衛星測高與潮位站資料僅涵蓋約 20 年,計算海平面上升速 率時會受到不同時間尺度之海洋低頻震盪影響,故在評估臺灣附近海 域海平面上升時,將同時考量海洋低頻震盪因子影響。最後結合海平 面上升、地表垂直變動量及最大天文潮等因素推算百年後(2112 年)台 灣海岸區域淹水潛勢。而溢淹研究時使用的高程模型為數值高程模型 (DEM),此模型並不包含防波堤等建築物,在引用本研究數據時,需 注意使用之資料。以下綜合本研究目前成果歸納出下列幾點結論,並 說明未來將繼續完成之工作項目:

6.1 結論

1. 利用改正前、後潮位站資料估算之海平面上升速率有顯著差異,其 中海潮與逆氣壓改正影響較小,分別為 0~2 mm/yr 與 0~1 mm/yr;

而偏移量改正量之平均值為 7.95 mm/yr,潮位站地表垂直變動速率 平均值約 5.05 mm/yr,顯示基準偏移與地表垂直變動因子之影響較 為顯著,遠大於全球平均海平面之上升速率 3.2±0.4 mm/yr (涵蓋時 間為 1993-2012 年) [Cazenave and Cozannet, 2014]。因此本研究推 論若使用未經改正之原始潮位站資料來計算臺灣周圍海域海平面 上升速率,其精度將受到上述因子影響而產生不同程度的誤差,其 中基準偏移與測站地表垂直變動為必須改正之項目。

2. 本計畫結合近二十年衛星測高與潮位站資料估算測站地表面垂直 變動速率。成果顯示台灣本島地表大多呈現下降情形,其中台灣西 部的箔子寮、東石、後壁湖以及塭港潮位站垂直變動速率每年下沉 約 22-30 mm;而台灣附近區域潮位站除了香港橫瀾島測站周圍地 表呈現每年下沉 15 mm 外,其他香港、菲律賓潮位站與日本等潮

位站周圍地表皆無明顯垂直變動情形。顯示地表垂直變動之改正為 海平面上升計算所需之重要因子。

3. 利用多變量擬合衛星測高與潮位站資料可估算出氣候因子對海平 面變化之影響和未受氣候因子影響之海平面上升速率。在未考慮氣 候因子時,利用六參數擬合 1993-2012 衛星測高資料所估算出的絕 對海平面上升速率由北(約 2~3 mm/yr)往南(8~12 mm/yr)逐漸增快;

在考慮氣候因子影響下,以多變量擬合 1993-2012 衛星測高資料所 估算之絕對海平面上升速率在各海域則較為一致,速率約在-2~4 mm/yr。比較上述兩結果,位於最南部的菲律賓(靠近赤道)海平面 上升速率變化最多,由 6~9 mm/yr 降至 2~4 mm/yr。對於整個台灣 周圍海域海平面而言,考慮氣候因子下,衛星海洋數據存檔、驗正 與解釋(AVISO)測高資料估算 1993-2012 絕對海平面上升速率為 2.43±0.32 mm/yr,而氣候因子造成影響量約 2.80 mm/yr,其海平面 速率也接近利用百年潮位站資料估算之結果(~2 mm/yr; [Douglas, 2001]),顯示移除低頻氣候之影響後所估算之海平面變化速率將更 接近長期資料所估算之成果。

4. 修正氣候因子前、後之衛星海洋數據存檔、驗正與解釋(AVISO)測 高資料估算 1993-2015 絕對海平面上升速率分別為 3.52±0.25 mm/yr 及 2.55±0.18 mm/yr。因為 2014-2015 年聖嬰現象非常強烈,導致近 2014-2015 台灣周圍海平面顯著下降。相較於 1993-2012 台灣周圍 上升速率,1993-2015 將會降低 1.71 mm/yr。

5. 在未修正氣候因子影響下,2003-2012 絕對海平面上升速率會受到

內,且聖嬰-南方振盪(ENSO)現象與菲律賓周圍海平面變化呈現相 反相位情形,而太平洋年代際振盪(PDO)現象則影響整個台灣周圍 海域。

7. 利用衛星測高資料估算近二十年(1993-2012 與 1993-2015)台灣周圍 海 平 面 上 升 速 率 與 加 速 度 情 形 。 在 未 考 慮 氣 候 因 子 情 形 下 , 1993-2012 估算成果與 1993-2015 成果並不一致,即使考慮氣候因 子後加速度部分仍然有差異。表示 20 年資料仍不足以求得精確之 加速度。由 Douglas[1992]研究成果可知,資料時間段超過 50 年以 上所估算之加速度才會趨近穩定。

8. 由模擬溢淹成果可知,結合三個影響因子所計算出的 2112 總淹沒 面積為 1758.997 km2,約為台灣本島陸地面積之 4.9%。而地表垂直 變形與最大天文潮因子為三個情境中較為嚴重的兩個因子,各自造 成 964.064 km2與 771.811 km2 (約陸地面積 2.7%與 2.1%)的淹沒面 積。雖然海平面上升造成的溢淹程度較輕微,僅造成 0.5%陸地面 積淹沒,為三者因子影響程度最小,但是海平面上升因子是迫在眉 睫且持續性的影響,因此在未來防範溢淹時三者因子皆為須考慮之 因素。此外,台灣本島中受到淹潛勢威脅程度較嚴重的區域為彰化 雲林、嘉義與台南,對於雲林與嘉義以及台南地區,海水入侵最遠 將淹至距離海岸線 16.7 km 及 18.0 km。

9. 本研究亦針對百年後(2112 年)溢淹造成國家重要濕地面積損失進 行統計與分析。台灣本島重要沿岸濕地幾乎皆受到淹水潛勢威脅,

沿岸重要濕地平均面積將損失 75%,表示海平面上升將對台灣重要 的沿海濕地造成嚴重衝擊與影響。

6.2 建議

1. 利用 20 年資料不足以精確求得海平面上升速率與加速度。潮位站 資料雖然較長,但點位分布不均。故可結合衛星測高與潮位站資料 進行台灣周圍海平面重建(sea level reconstruction),以估算海平面上

2. 利用全球定位系統(GPS)連續觀測站,計算台灣地表垂直變動速 率,並分析在不同時期變動之現象。

3. 本計畫規劃之總期程自民國 102 年起,共計 4 年。今年為統整前三 年計畫成果,並分析台灣附近海域之速率與加速度特性以及海平面 上升造成本島之淹水潛勢。希冀四年來計畫之相關研究成果可供政 府海岸以及土地管理部門制定因應全球氣候變遷相關災害的調適 政策。