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絕對海平面上升速率與加速度

第四章 潮位站資料改正與海平面變化計算

4.5 絕對海平面上升速率與加速度

4.5.1 1993-2012 絕對海平面昇降變動速率

本研究比較在未考慮與考慮氣候因子影響下潮位站資料所估算 1993-2012 絕對海平面上升速率,成果如圖 4.27 與圖 4.28 所示。由 圖 4.27 可知,由潮位站資料估算海平面上升速率與海洋數據存檔、

驗正與解釋(AVISO)成果一致,利用六參數擬合(式(3.3))估算之海平 面上升速率受到氣候因子影響,台灣周圍海平面上升速率由北往南 逐漸增快; 而考慮氣候因子影響下,估算之絕對海平面上升速率則較 一致,潮位站資料估算之速率平均值由 3.5 mm/yr 降至 2.3 mm/yr (圖 4.28 與表 4.13)。由多變量擬合潮位站資料時的多重 ENSO 指數(MEI) 之係數 g 與太平洋年代際振盪(PDO)之係數 h(圖 4.29、圖 4.30 與表 4.14)與衛星測高成果相似(圖 3.8、圖 3.9 與表 3.1),聖嬰-南方振盪 (ENSO)現象僅對於菲律賓以東地區海平面有較大影響,而太平洋年 代際振盪(PDO)現象對於台灣周圍各區域海平面皆有顯著影響。

圖 4.27 未考慮潮位站資料中氣候因子影響下之 1993-2012 台灣周 圍絕對海平面上升速率。改正測站地表垂直變動是利用海洋數據存檔、

驗正與解釋(AVISO)測高資料所估算

圖 4.28 考慮潮位站資料中氣候因子影響下之 1993-2012 台灣周圍 絕對海平面上升速率。改正測站地表垂直變動是利用海洋數據存檔、

驗正與解釋(AVISO)測高資料所估算

圖 4.29 多變量線性擬合 1993-2012 潮位站資料中多重 ENSO 指數 (MEI)之係數 g

圖 4.30 多變量線性擬合 1993-2012 潮位站資料中太平洋年代際振 盪(PDO)之係數 h

表 4.13 利用潮位站資料估算 1993-2012 臺灣周圍絕對海平面上升速率。

Six-parameters 與 Multivariable 分別為在擬合時未考慮與考慮海平面 資料中氣候因子影響。AVISO 與 RADs 分別表示改正測站地表垂直變

動時所使用的測高資料來源

Country Station

Sea level trends (mm/yr)

AVISO RADs

Six-parameter

s Multivariable Difference Six-parameter

s Multivariable Difference

China

PH 2.23±0.46 -0.20±0.70 -2.43 0.91±0.46 -1.47±0.72 -2.38

XS -14.18±3.90 -34.78±7.62 -14.18±3.90 -34.78±7.62

KM 6.96±3.85 -15.28±7.81 6.96±3.85 -15.28±7.81

WGI -18.29±5.62 -30.11±10.94 -18.78±5.61 -26.94±10.93

QB -9.55±4.17 -27.41±8.18 -9.55±4.17 -27.41±8.18

TMW 8.01±6.22 -57.00±11.22 8.01±6.22 -57.00±11.22

TPK -12.23±4.27 -7.13±8.08 -12.23±4.27 -7.13±8.08

NKNS -0.50±3.00 -16.37±5.88 -0.50±3.00 -16.37±5.88

OKNW -0.17±3.74 9.99±6.71 -0.17±3.74 9.99±6.71

NH -2.81±3.47 6.60±6.90 -2.80±3.47 6.60±6.90

IGK -4.18±3.83 10.02±7.53 -4.18±3.83 10.02±7.53

Philippines LGSP -24.77±2.63 -32.69±4.85 -24.77±2.63 -32.69±4.85

CB -26.30±2.76 -40.68±5.61 -26.30±2.76 -40.68±5.61

All region -2.87 -11.40 -2.93 -10.25

4.5.2 2003-2012 絕對海平面昇降變動速率

在未考慮氣候因子影響下,以六參數擬合(式(3.3))潮位站海平面資

料所估算出的 2003-2012 絕對海平面上升速率將受到氣候因子影響,台 灣周圍海平面上升速率由北往南逐漸增快,而且在台灣以南的海平面 速率幾乎皆大於 10mm/yr (圖 4.31),遠大於 1993-2012 潮位資料估算之 速率 (圖 4.27)。然而在考慮氣候因子(式(3.5))影響下所估算 2003-2012 絕對海平面上升速率在空間上分布並不一致 (圖 4.32),其結果與 1993-2012 潮位資料估算之速率(圖 4.28)亦不相同,其原因推測除了因 為使用時間段較短(僅十年)外,還因為近十年(2003-2012)海平面變化受 氣候因子影響並不明顯以及資料品質問題,導致擬合成果不佳,進而 影響估算速率之精度 (表 4.15)。比較修正氣候因子前後全部潮位資料 估算速率分別為 6 mm/yr 與 8.85 mm/yr,與測高成果不一致(表 3.3),推 測原因如上所述,潮位資料品質問題與近十年氣候因子影響海平面並 不明顯所致。近十年聖嬰-南方振盪(ENSO)現象較不明顯(圖 4.33),而 太平洋年代際振盪(PDO)影響較顯著(圖 4.34),但太平洋年代際振盪 (PDO)係數 h 的標準偏差(標準偏差平均值約±10.4~±24.4 mm)卻也增大 許多(表 4.16)。

圖 4.31 未考慮潮位站資料中氣候因子影響下之 2003-2012 台灣周 圍絕對海平面上升速率。改正測站地表垂直變動是利用海洋數據存檔、

圖 4.32 考慮潮位站資料中氣候因子影響下之 2003-2012 台灣周圍 絕對海平面上升速率。改正測站地表垂直變動是利用海洋數據存檔、

驗正與解釋(AVISO)測高資料所估算

圖 4.33 多變量線性擬合 2003-2012 潮位站資料中多重 ENSO 指數 (MEI)之係數 g

圖 4.34 多變量線性擬合 2003-2012 潮位站資料中太平洋年代際振 盪(PDO)之係數 h

表 4.15 利用潮位站資料估算 2003-2012 臺灣周圍絕對海平面上升速率。

Fitting6 與 Multivariable 分別為在擬合時未考慮與考慮海平面資料中 氣候因子影響。AVISO 與 RADs 分別表示改正測站地表垂直變動時所

使用的測高資料來源

Country Station

Sea level trends (mm/yr)

AVISO RADs

Six-paramet ers

Multivariabl

e Difference Six-paramet ers

DS 9.56±1.71 26.78±4.84 17.22 7.86±1.71 24.87±4.85 17.01

ZP -3.95±6.23 14.13±22.21 -3.95±6.23 14.13±22.21

XS -27.09±7.08 -54.57±24.78 -27.09±7.08 -54.57±24.78

KM 6.55±5.72 31.16±20.38 6.55±5.72 31.16±20.38

WGI 2.17±8.53 -27.97±27.83 2.25±8.53 -28.22±27.83

QB -9.64±6.64 35.72±23.64 -9.64±6.64 35.72±23.64

TMW 11.93±7.32 40.25±25.83 11.93±7.32 40.25±25.83

TPK -9.30±6.04 23.36±21.51 -9.30±6.04 23.36±21.51

TBT 1.08±6.85 14.08±24.41 1.08±6.85 14.09±24.41

SP -2.27±5.75 6.85±21.02 -2.27±5.75 6.85±21.02

Taiwan

KL 1.41±3.19 30.44±10.99 1.44±3.19 30.00±10.99

GF 0.72±3.68 2.48±11.99 0.72±3.68 2.48±11.99

SA -0.04±2.81 37.35±10.42 -0.02±2.81 37.14±10.42

HL 2.06±3.53 20.86±12.69 2.15±3.52 19.85±12.65

KS -4.29±3.99 25.39±14.07 -4.27±3.98 25.63±14.02

JG -1.40±3.66 12.47±12.78 -1.40±3.66 12.47±12.78

DS -5.09±4.88 68.88±18.27 -5.23±4.89 68.00±18.30

WG 0.67±3.80 13.47±13.48 0.60±3.81 13.70±13.51

PH 2.50±3.18 -9.12±11.46 2.64±3.20 -12.38±11.50

BZL 1.91±3.40 9.49±12.22 2.02±3.39 8.12±12.16

TCP 6.96±3.35 6.32±11.79 7.09±3.35 -1.18±11.79

HSC -1.28±4.37 23.09±15.67 -1.11±4.38 20.96±15.70

Japan

NS 5.38±4.54 3.87±16.14 5.38±4.54 3.87±16.14

NKNS 0.29±4.68 -10.91±16.60 0.29±4.68 -10.91±16.60

OKNW 6.85±4.36 12.98±15.48 6.85±4.36 12.98±15.48

NH 5.08±4.47 6.02±15.96 5.08±4.47 6.02±15.96

IGK -0.22±6.63 -8.66±23.91 -0.22±6.63 -8.66±23.91

Philippines LGSP -25.43±4.82 15.69±15.84 -25.43±4.82 15.69±15.84

CB -11.42±4.04 18.24±15.20 -11.42±4.04 18.24±15.20

All region -0.35 15.92 -1.68 11.29

4.5.3 絕對海平面上升加速度

利用式(3.4)擬合潮位站資料估算 1993-2012 台灣周圍海平面上升 速率與加速度(圖 4.35、圖 4.36 與表 4.17),其結果與測高速率並不一 致,其原因可能為潮位站時間長短不一以及資料可能包含非線性變化 等因素,進而影響海平面速率與加速度之估算。例如圖 4.35 與圖 4.36 中花蓮潮位站資料估算之速率與加速度與衛星測高網格成果皆不一致 (圖 3.20 與圖 3.21),其原因為花蓮潮位資料僅涵蓋 1998-2012,並且在 2008 年之前潮位資料海平面變化無明顯速率變動,但在 2008 年以後海 平面明顯上升趨勢(圖 4.37),導致擬合之加速度值較測高成果顯著。

圖 4.35 1993-2012 台灣周圍絕對海平面上升速率。點位為利用潮位 站資料所估算

圖 4.36 1993-2012 台灣周圍絕對海平面上升加速度。點位為利用潮 位站資料所估算

圖 4.37 經各項改正後之花蓮潮位站海平面變化。TG 為花蓮潮位 站資料、FIT6+ACC 為式(3.4)擬合成果

表 4.17 1993-2012 臺灣周圍絕對海平面上升速率(a1)與加速度(a2)

Philippines LGSP 11.58±2.48 -0.20±0.12

CB 8.62±2.73 -0.04±0.13