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2005: Predictions of global sea surface temperature anomalies: Introduction of CWB/OPGSST1.1 forecast system.
(2010-10-20) 翁叔平; Weng, S.-P.; Y.-C. Tung; W.-.H. Huang,
Changes of diurnal temperature range in Taiwan (1950-2007)
(2009-09-10) 翁叔平
中央氣象局多重模式合成超系集全球海溫預報系統之發展
(2007/03-2007/12) 翁叔平
中央氣象局預計明年(2007)初上線的季節氣候預報系統採用所謂的二步法(two-tier)策略進行氣候預報作業：先預報未來的海表溫度(Sea Surface Temperature; SST)，再以所得的預報海溫作為下墊面條件去驅動大氣環流模式(Atmospheric General Circulation Model; AGCM)，進行多重模式氣候系集(Multi-Member Ensemble; MME)預報。在二步法的架構下，前端海溫預報的技術得分，對於後端的氣候預報準確性至關重要。氣象局科技中心已發展的最佳化全球海溫(Optimized Global SST; OPGSST)預報本身也是多重模式預報系統;此一系統透過點對點(pointwise)的多重模式超系集(Multi-Model Super Ensemble; MMSE)技術整合了來自統計模組與動力模組的預報海溫產品。為增進OPGSST系統的預報海溫在亞洲季風海洋(包括北印度洋與西北太平洋)的技術得分與延長對聖嬰在中部、東部太平洋發生與消退的預警時間，本計畫除了將納入上一年度所發現，與年代際相依的統計預報策略之外，本年度主要目標著眼於改善現有1.1版OPGSST系統所採用的點對點預報同化技術。計畫將發展具備有訂正時間沿革(evolutionary correction)能力、與預報窗區相依(forecasted window-reliant)的多重模式合成超系集(multi-model synthetic superensemble, MMSSE)技術。希望能改善現階段OPGSST1.1進行實驗預報時所呈現的相位偏移誤差，以提高預報系統在超過4個月的領先時間時的技術得分為目的。另一方面，所發展的MMSSE同化技術也可直接應用到下游多重AGCM的合成超系集氣候預報作業。
伴隨短期氣候變化的極端天氣預報技術發展---子計畫---熱帶季內季風模對西北太平洋颱風移行的影響---次月尺度概念預報模式之發展(I)
(2008/08-2009/07) 翁叔平
本計畫為國科會永續會「防災科技研究計畫」整合型計劃「伴隨短期氣候變化的極端天氣預報技術發展」下的第一子計畫「熱帶季內季風模對西北太平洋颱風移行的影響:次月尺度概念預報模式之發展」。計畫為期兩年。預期達成的技術目標為:(1)建立短期(30 天)內，西北太平洋颱風季颱風活動(生成、強度與移行)的概念預警模式，以及(2)發展颱風生成後，侵(臨)臺的統計預報雛型。上述目標的達成有賴於下述之科學研究:(1)建立準雙週(10-25 天)震盪在西北太平洋的綜觀氣候(synoptic climatology);(2)釐清準雙週震盪與颱風之間的關係及交互作用，以及(3)配合其他子計畫，分析上述兩課題在不同的聖嬰/南方震盪(ENSO;El Nino/Southern Oscillation) 條件，與不同的30-60 天MJO (Madden-Julian Oscillation)的相位背景下，可能呈現的年際與季節變化。計畫第二年的總目標為釐清準雙週震盪與颱風活動之間的關係。第三年則為評估利用季內震盪預報短期(30 天)颱風活動的可預報度。
全球海氣偶合預報模式應用在東亞季風季節預報之策略分析研究
(2009/02-2009/12) 翁叔平
本計畫的目的為，有系統的分析已具國際聲譽的海氣偶合模式的模擬與預報產品，分析各模式模擬與預測東亞季風的能力，並對全球海氣偶合預報模式應用在東亞季風季節預報的策略與執行方案，提出具體建議。
多重模式全球海溫季節預報同化技術之改進
(2006/03-2006/12) 鄒治華; 翁叔平
與學界合作，氣象局正全力發展中的動力-統計氣候預報系統乃是整個氣候計畫的主軸之一。目標是建立台灣在月至季節，甚至年際時間尺度的氣候預報能力，在未來短期內，氣候可能發生變化，導致旱澇等極端事件之前，先提出預警，俾有利於政府相關單位與民間能採取必要的對策，降低災害損失，甚至獲得潛在的社會經濟價值。在耦合模式發展還未臻成熟之前，現階段的系統採用所謂的二步法(two-tier)進行氣候預報：先預報未來的海表温度，再以預報海温做為下墊面條件去驅動大氣環流模式以進行氣候系集(multi-member ensemble)預報。因此，正確的海温預報對氣候預測的準確性至關重要。本研究計畫的目標在改善氣象局現有的最佳化全球海温(OPGSST)預報系統。OPGSST系統,透過多重模式超系集(multi-model superensemble, MMSE)技術，同化動力與統計預報模組以得到一組最終預報海温。計畫的主要目標即在以QR-SVD分析和變異擴張方法改進其統計預報模組的準確度，並且增進效率以縮短作業時程。同時，與診斷印度洋年代際變異的計畫子題而獲得的結論結合，預期的成果將能延長對太平洋發生聖嬰的預警時間。計畫的另一目標則將針對OPGSST的預報同化技術進行改善工程。發展多重模式組合超系集(multi-model synthetic superensemble, MMSSE)技術，並且同化其他作業中心(例如APCC與 NCEP)的海温預報，以增加在季風海洋與中高緯度的預報技術得分為目的。新版的OPGSST2.0後預報海温將被用來驅動氣象局AGCM,進行至少冬夏兩季的SMIP/HFP系集預報實驗，目的在驗證改善的海温預報對氣候可預報度的衝擊。同時,所發展的MMSSE同化技術也可應用到氣象局未來將推動的多重模式氣候系集預報。
應用標準化降水蒸發散指數分析臺灣百年來乾溼變化的低頻特徵與遙地相關
(中華民國氣象學會, 2013-12-01) 翁叔平; 楊承道
抱著崇敬謙卑的心，尋求與自然的永恆和諧--國科會經典譯注《環境也是災害》(The Environment as Hazard)簡介
(科技部人文及社會科學研究發展司, 2010-06-01) 黃朝恩; 徐勝一; 蘇淑娟; 廖學誠; 翁叔平; 許嘉恩
抱著崇敬謙卑的心，尋求與自然的永恆和諧--國科會經典譯注《環境也是災害》(The Environment as Hazard)簡介
(科技部人文及社會科學研究發展司, 2010-06-01) 黃朝恩; 徐勝一; 蘇淑娟; 廖學誠; 翁叔平; 許嘉恩
抱著崇敬謙卑的心，尋求與自然的永恆和諧--國科會經典譯注《環境也是災害》(The Environment as Hazard)簡介
(科技部人文及社會科學研究發展司, 2010-06-01) 黃朝恩; 徐勝一; 蘇淑娟; 廖學誠; 翁叔平; 許嘉恩
採用廣義極值分布對馬來半島極端降雨進行統計模擬
(地理學系, 2015-11-??) 黃燕儀; 翁叔平; Yuen-Yi Ng; Shu-Ping Weng
本研究採用時間序列為1971-2007 年，馬來西亞水利灌溉局22 個自動降雨測站之日降水資料，取年最大值及季最大值對馬來半島極端降雨的變化進行分析，進一步擬合廣義極值分布模式（GEV），計算出極端降雨的重現水平。根據研究結果顯示，半島東部地區的年最大降雨強度最高，而半島中部地區為低強度的極端降雨，但是在近年來有上升的趨勢，表示此區在未來可能面臨過去所未曾遭遇到的極端洪災事件。在季節分析上，中部地區春秋二季在未來可能遭受更頻繁的水患事件，而北部地區在秋季時則可能面臨乾旱的災害。本研究以GEV 分布模式推估出50 年和100 年極端降雨的重現水平。在參數估計上，根據最佳配適度檢定結果顯示最大似然估計法（MLE）的配適度優於線性動差估計（LM）。我們發現半島西部和東部極端降雨重現水平的推估值具有明顯的空間差異，其中東岸地區重現水平的變化明顯高於半島西部地區，表示西部地區極端降雨實際觀測值很容易就超越了百年重現水平。上述的研究結果也透露出GEV 分布模式對於半島西部地區極端降雨的重現水平估計依然難以掌握，雖然在配適度上得到了不錯的配適成效，這值得讓我們做進一步地思考。在極端降雨的空間分布特徵上，這樣的結果也暗示了近年馬來半島極端降雨的趨勢在空間分布上的轉變。
採用廣義極值分布對馬來半島極端降雨進行統計模擬
(國立臺灣師範大學地理學系, 2015-11-01) 翁叔平; 黃燕儀
本研究採用時間序列為1971－2007年，馬來西亞水利灌溉局22個自動降雨測站之日降水資料，取年最大值及季最大值對馬來半島極端降雨的變化進行分析，進一步擬合廣義極值分布模式（GEV），計算出極端降雨的重現水平。根據研究結果顯示，半島東部地區的年最大降雨強度最高，而半島中部地區為低強度的極端降雨，但是在近年來有上升的趨勢，表示此區在未來可能面臨過去所未曾遭遇到的極端洪災事件。在季節分析上，中部地區春秋二季在未來可能遭受更頻繁的水患事件，而北部地區在秋季時則可能面臨乾旱的災害。本研究以GEV分布模式推估出50年和100年極端降雨的重現水平。在參數估計上，根據最佳配適度檢定結果顯示最大似然估計法（MLE）的配適度優於線性動差估計（LM）。我們發現半島西部和東部極端降雨重現水平的推估值具有明顯的空間差異，其中東岸地區重現水平的變化明顯高於半島西部地區，表示西部地區極端降雨實際觀測值很容易就超越了百年重現水平。上述的研究結果也透露出GEV分布模式對於半島西部地區極端降雨的重現水平估計依然難以掌握，雖然在配適度上得到了不錯的配適成效，這值得讓我們做進一步地思考。在極端降雨的空間分布特徵上，這樣的結果也暗示了近年馬來半島極端降雨的趨勢在空間分布上的轉變。
採用廣義極值分布對馬來半島極端降雨進行統計模擬
(地理學系, 2015-11-??) 黃燕儀; 翁叔平; Yuen-Yi Ng; Shu-Ping Weng
本研究採用時間序列為1971-2007 年，馬來西亞水利灌溉局22 個自動降雨測站之日降水資料，取年最大值及季最大值對馬來半島極端降雨的變化進行分析，進一步擬合廣義極值分布模式（GEV），計算出極端降雨的重現水平。根據研究結果顯示，半島東部地區的年最大降雨強度最高，而半島中部地區為低強度的極端降雨，但是在近年來有上升的趨勢，表示此區在未來可能面臨過去所未曾遭遇到的極端洪災事件。在季節分析上，中部地區春秋二季在未來可能遭受更頻繁的水患事件，而北部地區在秋季時則可能面臨乾旱的災害。本研究以GEV 分布模式推估出50 年和100 年極端降雨的重現水平。在參數估計上，根據最佳配適度檢定結果顯示最大似然估計法（MLE）的配適度優於線性動差估計（LM）。我們發現半島西部和東部極端降雨重現水平的推估值具有明顯的空間差異，其中東岸地區重現水平的變化明顯高於半島西部地區，表示西部地區極端降雨實際觀測值很容易就超越了百年重現水平。上述的研究結果也透露出GEV 分布模式對於半島西部地區極端降雨的重現水平估計依然難以掌握，雖然在配適度上得到了不錯的配適成效，這值得讓我們做進一步地思考。在極端降雨的空間分布特徵上，這樣的結果也暗示了近年馬來半島極端降雨的趨勢在空間分布上的轉變。
整合地理空間與地球觀測資料探究氣候暖化下臺灣乾旱的時空變異特徵及其對區域水資源與植被生態的衝擊
(2013/08-2014/07) 翁叔平
利用臺灣地區 1 公里解析度、長度 50 年(1960-2009)的網格化月均温和累積雨量資料庫，計畫將應用新近發展但經修正算符推估參數使其適用於臺灣季風氣候的標準化降雨–蒸發散指數(Standardized Precipitation-Evapotranspiration Index, SPEI)，以及學界慣用的標準化降雨指數(Standardized Precipitation Index, SPI)，在 2 年規畫期內完成以下的研究課題： (1) 建置 1 公里解析度、具備多重時間尺度的氣候/氣象乾旱地圖資料庫； (2) 利用此資料庫和 SPEI 具備的多重時間尺度特性，探究季節、年際、年代際時間尺度下，影響臺灣地區乾旱條件的大氣–海洋過程。我們將先鎖定社經影響層面廣泛的春季乾旱，對其進行過程診斷並定義熱點區域； (3) 定義適切的統計分佈函數，標準化水庫入流量(Standardized Streamflow Index, SSI)，分析前述乾旱條件對區域水資源的衝擊暨復原時間； (4) 利用地球觀測的高解析度 NDVI 資料庫(NOAA-AVHRR)、植被條件指數 (Vegetation Condition Index, VCI)、植被健康指數(Vegetation Health Index, VHI)，分析前述乾旱條件對區域植被活動的衝擊暨復原時間； (5) 比較未同化氣温資訊的 SPI 在項次(2)-(4)的重覆分析結果，探討氣候暖化下，臺灣地區乾旱是否正在加遽?是否已對區域水資源和植被生態有所衝擊? 研究成果預期可作為利用空間資訊和衛星遙測發展高辨率乾旱風險即時監測系統的重要依據。
次月尺度季風震盪與伴隨的極端天氣預報技術研發---子計畫:次月與季內尺度季風模對西北太平洋颱風活動的影響:綜觀指標之建立與校驗
(2010/08-2011/07) 翁叔平
本研究擬在三年期間，根據第一期計畫所發展的次月尺度準雙週震盪(QBWO; Quasi-Biweekly Oscillation)與季內尺度MJO(Madden-Julian Oscillation)等兩個季風模的綜觀氣候，進一步建立西北太平洋颱風季期間熱帶氣旋發生前至少一週大尺度環境隨時間變化的綜觀指標。並且以再分析及再預報資料為平臺對其加以驗證，研發利用季風模訊號進行展期颱風活動的預報技術。為達上述目標，本子計畫規劃了下列5 大研究重點。(1)擴大個案年分析到31 年 (1979-2009)的JRA-25 與NCEP/CFSRR 再分析資料庫，檢驗同解析度對上述季風模之綜觀氣候軌跡的影響;(2)發展變異量保守的統計迴歸模式VCCRM (Variance Conserved Canonical Regression Model)，據以建立上述季風模在不同相位時，環流暨熱力場在特定颱風軌跡前兆期的綜觀指標;(3)根據再分析資料對上述綜觀指標進行統計交叉驗證，評估包括軌跡在內的定量誤差;(4)發展颱風濾除技術，比較有與無颱風的環境流場，所造成對上述低頻季風模的衝擊;即評估颱風對季風模的可能升尺度作用及其對所建立之綜觀指標的影響;(5)分析上述季風模在NCEP/CFSRR 再預報資料庫的訊號。結合子計畫一的颱風暖心渦旋辨識法，將嚐試對已建立之綜觀指標進行操作型驗証，提供氣象局未來要利用NCEP 新一代的GFS 與多模式系集預報系統進行展期颱風預報時的參考。待上述重點4 和5 獲得一定程度的釐清後，發展的統計迴歸模式不排除在計畫後期與多模式系集預報系統結合，實驗進行展期颱風活動統計預報。
氣候變遷下臭氧對農業生產影響之探討-以洋香瓜為例
(2022) 周郁欣; CHOU, YU-HSIN
氣候變遷使得未來秋、冬季溫度明顯上升，使得臭氧污染有更加嚴重的趨勢。臭氧為二次污染物，透過前驅物質如氮氧化物(NOx)與揮發性有機物(VOCs)進行光化學反應後生成，高溫則會使光化學反應加劇，增加臭氧生成，而臭氧則會對部分敏感作物如洋香瓜造成傷害。本研究分析臺灣洋香瓜主要種植區，同時也是秋、冬臭氧污染嚴重的雲嘉南地區內氣溫與臭氧之關聯，並推估未來臭氧的變化，以衡量未來洋香瓜受到臭氧危害之風險。過去觀測資料分析結果顯示，研究區內氣溫與臭氧為正向關係，兩者之相關程度則隨地區與情境而不同。透過前項所得之氣溫與臭氧關係式，並運用未來推估氣溫之降尺度資料，推估研究區未來臭氧之變化，結果表明研究區在未來秋冬氣溫上升的情況下，將使臭氧濃度上升，使種植洋香瓜的臭氧危害風險增加，另透過臭氧暴露指標也顯示當前洋香瓜已然暴露在臭氧危害之下，未來臭氧濃度上升則將導致危害更加嚴重。目前較少關注到臭氧對洋香瓜之危害，然在未來臭氧濃度提高，可能使此類風險更嚴重且不容忽視，因此相關農業輔導、品種改良可將臭氧防治納入考量，後續亦可進行更多相關實驗研究，以期將臭氧危害防患於未然。
氣溫對都市電力消費的影響-以台北市為例
(2018) 高天威; Kao, Tien-Wei
電力是都市運轉重要之能源類型，影響都市用電量之因子很多，但若從自然環境因素來看，氣溫是最常被探討的關鍵因素。隨著氣候暖化、都市熱島效應，國外有越來越多研究投入溫度與都市用電量之相關研究，但在台灣卻鮮少有相關之實證研究，形成都市環境地理學之一缺角。本研究選擇台北市作為實證研究對象，使用台灣電力公司台北市區營業處共29間變電所2014-2016年的每小時用電量，以及同年度中央氣象局台北測站的大氣資料並將其轉換成逐時、日、週、月等資料。將時、日等不同時間尺度的氣溫與用電量按不同月份分兩組進行匹配，找出兩條回歸線殘差均方和最小的組別，即為最佳組合，並將該組兩條回歸線的交點溫度視為基礎溫度(base temperatures)，並比較台北市用電特性與外國都市的異同並將氣溫、體感溫度(apparent temperature)與用電量進行迴歸分析。研究結果顯示：(1)不論氣溫高低，都市用電具備一定的基礎負荷；(2)臺北市並無明顯供暖度日HDD(heating degree-days) ，但冷卻度日CDD(cooling degree-days)明顯；(3)氣溫與用電量呈現非線性關係，低於基礎溫度時用電對氣溫變化不敏感，高於基礎溫度時用電隨氣溫上升而明顯上升；(4)在超過基礎溫度的狀況下，氣溫與體感溫度，對用電量的決定係數(R2)並無顯著差異；(5)在大於基礎溫度情況下，上班日冷卻度日與用電量關係的敏感度較假日高；(6)在大於基礎溫度情況下，午後與晚間冷卻度日對用電量的敏感度高於清晨。
海氣耦合模式模擬亞澳季風年際變異之可預報度(II)
(2007/08-2008/07) 翁叔平
環境也是災害
(聯經, 2010-07-29) 黃朝恩; 徐勝一; 蘇淑娟; 廖學誠; 翁叔平; 許嘉恩譯
聖嬰南方振盪、對流層準兩年振盪與東亞季風年際變異之交互作用---海氣耦合模式之可預報度
(2005/10-2006/07) 翁叔平