評估未來風險並與基期風險比較差異

本研究利用低頻率氣象合成模式產生之氣象資料進行未來風險模擬，並與基 期風險比較差異。根據表5-7 推薦之 GCM 模式，新竹氣象站屬於北部區域，挑選 出前三名之GCM 模式為 HadGEM2-AO、NorESM1-ME、CSIRO-Mk3-6-0，本研究 根據GCM 模式的 RCP 4.5 氣候情境進行未來風險評估。基於地面氣象站之平均氣 溫與降雨特性進行氣候變遷下之變化修正，再應用低頻率氣象合成模式產生日尺 度之氣象資料。為了比較基期與未來的風險差異，需要了解氣候情境下總雨量的變 化情形，前三名GCM 模式的年雨量變化整理於表 5-14，與基期相比，HadGEM2-AO 的年雨量減少，但 CSIRO-Mk3-6-0、NorESM1-ME 則是年雨量增加。另外，前 三名 GCM 模式的一期作與二期作雨量變化整理於表 5-14，與基期相比，CSIRO-Mk3-6-0、HadGEM2-AO 的一期作雨量減少，而二期作雨量增加，但 NorESM1-ME 則是一期作和二期作雨量皆增加。

NorESM1-ME 10 17

接下來由指標結果分析 LID 設施在基期與氣候情境下的風險差異，一期作與 二期作的水分利用效率如圖 5-7、農業節水率如圖 5-8、家庭節水率與支撐延時如 圖5-9，並以節水率之倒數為風險值，表 5-16 為基期與氣候情境下農業與家庭風險 值。HadGEM2-AO 下的家庭風險值和一期作之農業風險值相對基期較高，因 HadGEM2-AO 預測未來雨量趨勢減少，家庭節水率從基期 80%降低到 75%，而一 期作的農業節水率約 20%，二期作的農業節水率約 15%。CSIRO-Mk3-6-0、

NorESM1-ME 模式因預測未來雨量趨勢增加，其家庭與農業風險值相較基期低，

人工濕地可提供農田更多灌溉用水，農業節水率微幅增加，顯示 LID 設施在氣候 變遷影響下能夠維持一定的節水效用。

表5-16 基期與氣候情境下農業與家庭風險值

農業風險值(一期作) 農業風險值(二期作) 家庭風險值

基期 4.1 7.4 1.3

CSIRO-Mk3-6-0 3.9 5.2 1.2

HadGEM2-AO 5.6 6.6 1.4

NorESM1-ME 3.4 6.1 1.2

支撐延時部分和家庭節水率變化情況相同，若未來雨量減少，支撐延時也隨之 下降，此結果顯示家庭節水率和支撐延時皆受未來雨量變化趨勢影響，若未來雨量 減少，可能導致LID 設施的供水效益降低，因此在未來或許需要增加 LID 設施數 量，以維持原本的供水效益水準。另外比較不同LID 設計案例之情形，在案例 4 和 案例 8 有較高的水分利用效率，因為人工濕地提供再生水而降低灌溉需水量，而 案例 8 因為部分逕流流入雨水儲集系統，水分利用效率比案例 4 略差。另外因一 期作雨量較高，LID 設施供水效益較佳，一期作的水分利用效率、農業節水率，在 氣候情境間有較大的差異。

圖5-7 基期與氣候情境之水分利用效率

圖5-8 基期與氣候情境之農業節水率

圖5-9 基期與氣候情境之家庭非接觸節水率與支撐延時

為了分析雨量和各項指標之相關性，並討論不同氣候情境以及繁衍之氣象資 料長度對於指標結果的影響，本研究利用LF-WGEN 產生 50 組 20 年的氣象資料，

透過包含四種LID 設施之案例 8，計算各項指標，並比較基期與未來氣候情境下雨 量和指標變化之相關性。表5-17 為一期作雨量與水分利用效率、農業節水率之相 關性，表5-18 為二期作雨量與水分利用效率、農業節水率之相關性，從這兩張表 中可以看出大部分的氣候情境下，水分利用效率、農業節水率和雨量為正相關，除 了RCP 4.5 CSIRO-Mk3-6-0 情境下，水分利用效率、農業節水率和雨量為負相關，

還有RCP 2.6 HadGEM2-AO 情境下之水分利用效率也為負相關。在這兩個氣候情 境中（RCP 4.5 CSIRO-Mk3-6-0 和 RCP 2.6 HadGEM2-AO），因為氣候情境預測未 來雨量微幅下降，但因LF-WGEN 產生之連續不降雨日較低，降雨日增加，人工濕 地入流量也微幅增加，可提供較多的再生水灌溉農田，灌溉需水量下降，才導致水 分利用效率、農業節水率增加，呈現指標和雨量為負相關。

表5-19 為年雨量與家庭節水率、支撐延時之相關性，大部分氣候情境呈現家 庭節水率、支撐延時和年雨量為正相關。但少部分氣候情境顯示為負相關，原因在 於增加的雨量讓雨水儲集入流量變大，雨水儲集桶在滿水位的狀態下，出流量增加，

過量的雨水無法儲存供後續使用。將LF-WGEN 繁衍之 50 組 20 年的氣象資料分 別取10、20、30、40、50 組出來（200、400、600、800、1000 年），以 RCP 2.6 HadGEM2-AO 二期作之農業節水率為例，雨量變化如圖 5-10，農業節水率變化如 圖5-11，兩圖中隨著繁衍資料長度的增加而逐漸收斂。在不同繁衍長度下，雨量變

化與基期相比皆為減少，但農業節水率在 200 年和 400 年的長度下，與基期相比

表5-19 年雨量與家庭指標結果之相關性

年雨量 家庭節水率 相關性 支撐延時 相關性 RCP 2.6

CSIRO-Mk3-6-0 ↑ ↓ － ↓ －

HadGEM2-AO ↓ ↓ ＋ ↓ ＋

NorESM1-ME ↑ ↓ － ↓ －

RCP 4.5

CSIRO-Mk3-6-0 ↑ ↑ ＋ ↑ ＋

HadGEM2-AO ↓ ↓ ＋ ↓ ＋

NorESM1-ME ↑ ↑ ＋ ↑ ＋

RCP 8.5

CSIRO-Mk3-6-0 ↑ ↓ － ↓ －

HadGEM2-AO ↓ ↓ ＋ ↓ ＋

NorESM1-ME ↑ ↓ － ↑ ＋

圖5-10 不同繁衍資料長度之雨量變化

圖5-11 不同繁衍資料長度之農業節水率變化

5.4 界定與評估調適選項