學位論文
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Item 人為影響對2009年莫拉克颱風極端降雨變化的歸因分析(2021) 駱世豪; Lo, Shih-How天氣與氣候極端事件到底是不是真的已經與過去發生的事件截然不同，一直是極具爭議性的問題。本研究針對最近發生的極端天氣事件（如熱帶氣旋）進行機率事件歸因研究，期望能克服模式模擬極端天氣與氣候事件的能力限制，同時也能夠透過獨特的數值實驗設計釐清並量化過去氣候變遷中人為的貢獻。本研究中主要分為三部分，（1）過去百年人為所造成的大氣與海洋變化的估算，運用第五階段耦合模式比較計劃（CMIP5）的氣候模式數值實驗資料庫，可以將人為排放溫室氣體與氣溶膠的作用與已知的氣候系統自然變動加以區分，同時也以不同模式的估算涵蓋其不確定性。（2）評估雲解析風暴模擬模式對於侵臺颱風與其伴隨降雨的模擬能力，了解其掌握大尺度背景環流、熱力結構以及地形對颱風影響的能力。（3）利用歷史情境和只有自然驅力情境的系集模擬，進一步展開人為因子對於颱風影響的量化評估。 運用機率事件歸因的統計分析，並以莫拉克颱風（2009）為例，研究發現過去百年人為所造成的氣候暖化，對於颱風路徑並沒有顯著性的影響，整體颱風強度指數的增加雖然只有 5%左右，但是統計上非常顯著。而伴隨颱風的極端強降雨分析顯示，對於區域強降雨超過 500 mm以上的極端事件發生機率，人為的影響非常可能（大於 90%）會使極端降雨機率增加至少 10%。若以相對於颱風中心的角度分析，極端降雨超過 2000 mm 以上的事件發生機率，人為的影響可能（大於 66%）會使極端降雨機率增加至少 10%，甚至也不排除有 10%的機會，人為的影響使極端降雨發生的風險增加了一倍。進一步透過颱風環流與熱力結構分析發現，極端降雨增加的原因不只來自於水氣的變化，上升氣流加強以及其與極端降雨增加的空間對應關係，顯示動力效應提供了額外的助力。Item 極端氣候指標長期變遷的高解析度推估(2010) 駱世豪; Lo,Shih How極端天氣或氣候頻率和強度的改變對自然環境和人類社會有顯著的影響。聯合國跨政府氣候變遷小組（Intergovernmental Panel on Climate Change)第四次報告中提出，對未來氣候變遷的情境推估結果，極端降雨事件的發生頻率在大多數的地區都有增加的趨勢。這些未來的預測主要是建立在氣候模式模擬極端降雨分布的分析結果，但上述推估最受爭論的地方，在於低解析度的模式模擬，往往無法正確呈現需要高時空解析度的極端天氣現象，而這對模式模擬未來極端天氣變化的可靠性就有所質疑。而解決這問題的途徑之一，是運用超高解析度的區域或全球氣候模式，這需要花去相當多的運算成本與資料儲存資源，只有極少數的氣候研究中心才能做到，但是在這種情形下，反而失去了多個氣候模式所能呈現的氣候變遷情境推估不確定性範圍。 近年來，有些運用測站或衛星觀測所整理的網格化降雨分析資料，已經能提供較高解析度和較長的涵蓋時間範圍，這些資料的時間長度足夠提供較多的極端天氣抽樣。我們可以通過統計方法瞭解觀測資料在不同尺度上的連結，並應用於極端天氣或氣候指標的降尺度方法上。利用此方法在現階段推估未來氣候變遷的低解析度氣候模式上，便可以得到極端天氣事件長期變遷的高解析度推估，並同時兼顧多個氣候模式所能呈現的不確定性範圍。