氣候變遷下21世紀末冬半年臺灣降水推估

Projection of Future Winter Rainfall in Taiwan during the Last Quarter of the 21st Century

10.6161/jgs.2017.87.02

林和駿(Ho-Jiunn Lin)；洪致文(Chih-wen Hung)

冬半年降水 ； 臺灣未來降水推估 ； CMIP5 ； 水氣輻合 ； 臺灣氣候變遷 ； winter precipitation ； projection of future Taiwan rainfall ； CMIP5 ； moisture convergence ； climate change in Taiwan

地理學報

87期（2017 / 12 / 01）

21 - 38

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本研究利用第五期耦合模式比對計畫(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, CMIP5)的模式資料來推估未來世紀末(2075-2099年)臺灣冬半年(11月至隔年4月)降雨變化，結果發現21世紀末降雨將會比過去(1979-2003年)少。研究設計上，本研究利用臺灣冬半年降雨與環流場及水氣輻合的關係來推估，而非直接使用CMIP5模式或其他降尺度的模式降雨數據。從過去的歷史觀測資料分析中得知，臺灣冬季(11月至隔年1月)及春季(2月至4月)降雨與臺灣附近的水氣輻合成正比。比較CMIP5模式中過去與未來世紀末時期水氣輻散場的變化，發現臺灣附近水氣輻合在未來世紀末有減少的現象。因此，21世紀末臺灣地區的冬半年降雨，很有可能比過去還要少。

This study reveals that the winter-half (November to April) rainfall in Taiwan will be fewer in the future (2075-2099) with the projection of Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) models in the worst-global-warming representative concentration pathway at 8.5W/m^2 (RCP8.5). The estimation does not simply use the precipitation output of the CMIP5 models nor any downscaling models, but rather adopts a conceptual model that represents the relationships between the winter-half Taiwan rainfall and the circulation along with water vapor convergence. In the historical observational data (1979-2003), both winter (November to January) and spring (February to April) rainfalls in Taiwan are highly correlated with moisture convergence near Taiwan. This study finds that moisture convergence will be weaker in the future (2075-2099). Therefore, the Taiwan rainfall in the future (2075-2099) will probably be possibly less than that in the historical time (1979-2003) according to the CMIP5 modes projection under the RCP8.5 scenario of global warming.

1. 洪致文(2012)。臺灣降雨指數（TRI）的建立與其分析應用。地理學報，67，73-96。
   連結：
2. World Climate Research Programme (WCRP) 2011. Guide to CMIP5 web site. http://cmip-pcmdi.llnl.gov/cmip5/guide_to_cmip5.html (last accessed 10 Sep 2016).
3. 經濟部 [Jing ji bu; MOEA] 2014。旱災災害防救業務計畫[Han zai zai hai fang jiu ye wu ji hua]。經濟部 [Jing ji bu; MOEA]，臺北[Taipei]。
4. Dee, D. P.,Uppala, S. M.,Simmons, A. J.,Berrisford, P.,Poli, P.,Kobayashi, S.,Andrae, U.,Balmaseda, M. A.,Balsamo, G.,Bauer, P.,Bechtold, P.,Beljaars, A. C. M.,van de Berg, L.,Bidlot, J.,Bormann, N.,Delsol, C.,Dragani, R.,Fuentes, M.,Geer, A. J.,Haimberger, L.,Healy, S. B.,Hersbach, H.,Hólm, E. V.,Isaksen, L.,Kållberg, P.,Köhler, M.,Matricardi, M.,McNally, A. P.,Monge-Sanz, B. M.,Morcrette, J. J.,Park, B. K.,Peubey, C.,de Rosnay, P.,Tavolato, C.,Thépaut, J. N.,Vitart, F.(2011).The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system.Quarterly J. Roy. Meteor. Soc.,137,553-97.
5. Hung, C. -w.,Kao, P. -k.(2010).Weakening of the winter monsoon and abrupt increase of winter rainfalls over northern Taiwan and southern China in the early 1980s.J. Climate.,23,2357-67.
6. Hung, C. -w.,Lin, H. -J.,Hsu, H.-H.(2014).Madden-Julian oscillation and the winter rainfall in Taiwan.J. Climate,27,4521-30.
7. Hung, C.-w.,Hsu, H.-H.,Lu, M.-M.(2004).Decadal oscillation of spring rain in Northern Taiwan.Geophysical Research Letters,31,L22206m.
8. Reichler, T.,Kim, J.(2008).How well do coupled models simulate today's climate?.Bull. Amer. Meteor. Soc.,89,303-11.
9. Taylor, K. E.,Stouffer, R. J.,Meehl, G. A.(2002).An overview of CMIP5 and the experiment design.Bull. Amer. Meteor. Soc.,93,485-98.
10. Van Vuuren, D. P.,Edmonds, J.,Kainuma, M.,Riahi, K.,Thomson, A.,Hibbard, K.,Hurtt, G. C.,Kram, T.,Krey, V.,Lamarque, J. -F.,Masui, T.,Meinshausen, M.,Nakicenovic, N.,Smith, S. J.,Rose, S. K.(2011).The representative concentration pathways: An overview.Climatic Change,109,5.
11. 吳明進(1992)。臺灣春雨之長期預報。大氣科學，20(3)，199-216。
12. 宋偉國、陳泰然(2000)。梅雨期水氣效應對低層噴流影響性之探討。大氣科學，28(1)，1-15。
13. 林博雄、許世傑、林和駿(2011)。旱災經濟部水利署災害緊急應變小組服務團計畫期末報告書。臺北=Taipei:經濟部水利署=Jing ji bu shui li shu=MOEA WRA。
14. 戚啟勳(1971)。臺灣春雨期內東亞環流型特徵之分析。氣象學報，17(3)，18-31。
15. 許晃雄、洪志誠、翁春雄、李明營、羅資婷、郭芮伶、柯亘重、周佳(2010)。莫拉克颱風的多重尺度背景環流。大氣科學，38(1)，1-19。
16. 陳泰然、廖珮娟(2011)。臺灣地區冬季鋒面系統之天氣特徵研究。大氣科學，39(2)，147-76。
17. 臺灣大學資源與災害研究中心(2010)。人造雨作業評估計畫期末報告書。臺北=Taipei:經濟部水利署=Jing ji bu shui li shu=MOEA WRA。
18. 劉復誠(1987)。臺灣地區春季多雨年少雨年500 毫巴高度及海溫距平差異特徵之初步分析。大氣科學，15(2)，233-46。
19. 盧孟明、麥如俊(2003)。臺灣與全球雨量長期變化研究（二）：亞澳季風區一至三月雨量年際變化。大氣科學，31(4)，307-31。
20. 簡方菁、林勝峰(2004)。冬季冷鋒個案之數值研究。大氣科學，32(2)，141-60。
21. 簡芳菁、洪玉秀(2010)。梅雨季西南氣流氣候平均與個案之數值研究。大氣科學，38(4)，237-67。