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系統識別號 U0026-0808201310270000
論文名稱(中文) 宜蘭地區海風指標探討
論文名稱(英文) On the sea breeze index at Yilan, Taiwan
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 海洋科技與事務研究所
系所名稱(英) Institute of Ocean Technology and Marine Affairs
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生(中文) 張資凰
研究生(英文) Tzu-Huang Chang
學號 NA6004030
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 147頁
口試委員 指導教授-莊士賢
口試委員-吳清吉
口試委員-高家俊
中文關鍵字 海風日  海風指標  氣象  海象  統計分析  宜蘭 
英文關鍵字 sea breeze day  sea breeze index  meteorological conditions  oceanic conditions  statistical analysis  Yilan 
學科別分類
中文摘要 近年來,國內水域觀光遊憩活動日益盛行,東北角暨宜蘭海岸國家風景區已成為海域觀光、休憩、釣捕、遊艇與風帆、以及賞鯨等親水性遊憩活動的重要場域。海域遊憩活動除了需要考量波浪和海流的條件外,風也是一個很重要的因素。海風是海岸地區特有的一種中尺度氣象現象,除了會改變沿海之風場、甚至是天氣系統,所導致的降雨或空氣污染都會影響海域活動,且有許多親水性活動需在良好的天氣狀況下進行,因此要維護海域活動的順利進行與環境安全,就需掌握該地區之海象和氣象(特別是海風)的特性變化。
本研究回顧國內外與海風領域相關的研究,發現不同研究之間對於海風日的定義會依據各地區的地理環境以及氣候條件而有所不同,而國內對於海風日定義並未有一套明確的判斷方法,因此本研究透過國內外相關文獻的研究,整理出用來判斷海風形成的海氣象條件,據此而建立出一套宜蘭地區海風日的篩選方法。在排除不利於海風形成的氣象條件後,再以溫差、風速、時間、和風向做為自動篩選海風形成的氣象條件,最後輔以人工篩選判斷後,找出宜蘭地區海風日案例。
海風指標(Sea Breeze Index,SBI)一般用來預測海風發生與否,其物理意義為:在排除其他事件的影響下,檢視慣性力與浮力之間何者較具顯著的特性,慣性力即風速的作用力,浮力則是因為海陸溫差所引起的上升力量,透過這兩者之間的比值,可以用來判斷海風是否有形成的可能。本研究先以2009年4月到9月份的海風日案例來探討海風指標於宜蘭地區的適用性與可能範圍值,再以2007-2011年6、7和8月份的海風日案例進行宜蘭夏季海風指標的門檻值探討。分析結果顯示,2007-2011年夏季海風日案例的海風指標值符合Dagum distribution,以及95%的海風日的SBI小於5.54,故如以SBI=6做為宜蘭地區夏季的海風指標門檻值,其信賴度可高達96%。
英文摘要 In recent years, tourism and leisure-water sports are thriving in Taiwan. The Northeast and Yilan Coast National Scenic Area has developed into an important district for sea sightseeing, leisure, fishing, yacht driving, wind surfing, and whale watching. In addition to waves and currents, wind is a determinant for water sports. Sea breeze is a specific meso-scale meteorological phenomenon in coastal areas. It affects the wind field and weather pattern over coastal areas, and bring about rainfall and air pollution which influence tourism and leisure-water sports. Hence it becomes an important issue for both research and activity promotion.
This study first reviewed domestic and international researches related to sea breeze. It was discovered that the definition of the sea breeze day is quite different and depend on spatial conditions and local weather type. Therefore, a selection algorithm of sea breeze day in Yilan, Taiwan was developed in this study, which excludes the days during monsoon season, typhoon periods, and frontal passages. An automated screening sequence and a manual assessment procedure were then taken into account in the algorithm to finally identify the cases which meet the criteria of sea breeze day.
Sea breeze index (SBI) is generally used to forecast sea breeze. The physical meaning of SBI expresses the relationship between the inertial force and buoyancy force under the circumstances without other special weather events. Inertial force is horizontal and caused by the wind force, and buoyancy force is the upward force caused by the temperature difference between land and sea water. The ratio of inertial force to buoyancy force can then be adopted to determine whether sea breeze may be formed. This study first examined the feasibility of applying SBI to sea breeze days, which are identified by the selection algorithm, between April and September 2009 to investigate the possible range values of sea breeze index in Yilan. Afterwards sample days of sea breeze in June, July, and August from 2007 to 2011 were scrutinized to find the threshold value of sea breeze index. It showed that the SBI values of summer season in Yilan fit a Dagum distribution and 95% of the sea breeze days will have index values smaller than 5.54. Hence we are 96% confident that all values of sea breeze index for sea breeze days are small than 6 to which the threshold value of sea breeze index is finally set.
論文目次 摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1-1研究動機 2
1-2研究目的 3
1-3研究架構 4
1-4本文組織 5
第二章 文獻研究 7
2-1海風概述 7
2-1-1海風的物理意義 7
2-1-2影響海陸風環流的因素 8
2-1-3海陸風環流對地區的影響 10
2-2海風的相關研究 14
2-2-1觀測研究 14
2-2-2理論與數值模擬研究 15
2-2-3統計分析 16
2-2-4實際應用層面 17
2-3海風日的定義 18
2-4海風日的氣象條件 26
2-4-1風速 26
2-4-2風向 27
2-4-3溫度 27
2-4-4其他 28
第三章 宜蘭海風日的篩選 33
3-1地區資訊 33
3-1-1宜蘭氣候特性 34
3-1-2海氣象資訊來源 35
3-2海風日的篩選條件 39
3-2-1不利於海風形成的氣象條件 39
3-2-2海風形成的氣象條件 43
3-2-3海風日的篩選流程 47
3-3海風日的篩選 50
3-3-1 2009年4月 51
3-3-2 2009年5月 52
3-3-3 2009年6月 56
3-3-4 2009年7月 59
3-3-5 2009年8月 60
3-3-6 2009年9月 62
3-3-7 小結 63
第四章 宜蘭海風指標 65
4-1海風指標(Sea Breeze Index, SBI) 65
4-2海風指標的適用性 68
4-2-1溫差與SBI 68
4-2-2風速與SBI 69
4-3海風指標門檻值探討 71
4-3-1 2009年4月 73
4-3-2 2009年5月 76
4-3-3 2009年6月 80
4-3-4 2009年7月 84
4-3-5 2009年8月 87
4-3-6 2009年9月 91
4-3-7 小結 95
4-4宜蘭夏季期間海風指標 97
4-4-1 2008-2011年6月 97
4-4-2 2008-2011年7月 108
4-4-3 2007-2011年8月 119
4-4-4 小結 132
第五章 結論與建議 137
5-1結論 137
5-2建議 139
參考文獻 141
參考文獻 中文文獻
1. 于恩洪(1997)海陸風及其應用,北京氣象出版社。
2. 王世宇(1997)台灣地區海陸風與大尺度環流關係之研究,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。
3. 王玉國(2004)遼東灣西岸海陸風研究,中國海洋大學海洋環境工程碩士論文。
4. 王玉懷、莊文思(1995)「台灣附近海域場之觀測及探討」,氣象學報,第41卷,第2期,第81-90頁。
5. 王明潔、張小麗、李興榮(2010),「2011年第26屆世界大學生運動會海上基地選址的氣象條件分析」,熱帶氣象學報,第26卷,第2期,第218-222頁。
6. 王義發、沈海城、廖伯睿、林清吉、魯中民(2000)「海陸風效應對花蓮基地天氣之影響」,第二屆國際海洋大氣會議論文彙編,第211-219頁。
7. 江宙君(2007)海陸風對台灣沿海地區空氣品質之影響,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。
8. 呂玉璇(2003)台灣東南部地區局部環流與邊界層特性之研究,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。
9. 吳行悌、莊士賢、吳立中(2012)「帆船活動的氣象條件評估:以大鵬灣國家風景區為例」,島嶼觀光研究,第5卷,第2期,第1-17頁。
10. 吳育魁(2010)海陸風及熱島效應對台中都會區空氣污染物之影響分析,東海大學環境科學與工程學系碩士論文。
11. 吳俊達(2006)由氣象浮標資料探討台灣附近海域的風場特性與風應力,國立中山大學海洋資源研究所碩士論文。
12. 交通部中央氣象局(2010),中華民國99年資料浮標觀測年報。
13. 交通部中央氣象局(2011),中央氣象局氣候資料年報第一部分-地面資料。
14. 李慶寶、苗世光、孫桂平、張蘇平、劉學剛、Liu Xiaochu (2009)「青島奧帆賽場不同背景條件下的海陸風特徵」,第26屆中國氣象學會年會論文集,第184-194頁。
15. 李慧琳、孫連強、徐璐璐(2010)「海陸風影響下的黃海北部沿岸天氣特徵分析」,安徽省農業科學期刊,第38卷,第3期,第1313-1316頁。
16. 林沛練、盛揚帆(1990)「TAMEX期間台灣地區海陸風特性之初步分析」,天氣分析與預報研討會論文彙編-衛星雷達、梅雨、颱風之預報作業研討,第133-144頁。
17. 林昭暉(2005)東北角海域活動安全資訊系統之探討,國立成功大學水利及海洋工程研究所在職碩士專班論文。
18. 林奕銓(2007)北台灣海/谷風環流發展之數值研究,國立台灣大學理學院大氣科學研究所碩士論文。
19. 林淑玲(2002)宜蘭地區颱風降雨與地形、空間分布關係之探討,國立中興大學水土保持學系碩士論文。
20. 周武、黃小丹、黃忠、肖偉軍(2008)「陽江地區海陸風特徵及其影響」,氣象期刊,第34卷,第12期,第44-53頁。
21. 柳中明、蘇維中(1997)「區域氣象環境與高臭氧之相關分析」,大氣科學期刊,第25期,第1號,第27-50頁。
22. 洪光、徐曉亮(2006)「青島奧帆賽期間天氣氣後背景分析」,應用氣象學報,第17卷(增刊),第54-59頁。
23. 洪秀雄、林沛練(1982)「台灣地區海陸風之研究第一部:簡單地形之影響」,中範圍天氣系統研討會論文彙編,第403-413頁。
24. 侯昭平、許武榮、吳清吉、謝銘恩、戴志輝、林裕豐(2006)「科式效應與環境風場對海風環流之影響」,大氣科學期刊,第34期,第4號,第335-351頁。
25. 祝鴻鵬、曾憲瑗、郭忠暉、黃拔源(1990)「台灣西部春夏海陸風與對流雲」,天氣分析與預報研討會,第339-346頁。
26. 徐天佑、張怡蕙、曾鴻陽(2005)「海陸風效應與山區雲層消長個案」,第九屆全國大專院校登山運動研討會論文集。
27. 高佳琦、苗峻峰、許啟慧(2013)「海陸風識別方法研究進展」,氣象科技,第41卷,第1期,第97-102頁。
28. 殷達中、劉萬軍、李佣佐(1997)「遼東半島西岸海陸風及熱內邊界層的觀測研究」,氣象期刊,第23期,第9號,第8-11頁。
29. 陳妙青、林杏麗、高興一、林昭光(2011)「頭城鎮發展海洋休閒活動之現況研究」,海洋休閒管理學刊,第三輯,118-129頁。
30. 陳盈曄(2000)宜蘭地區秋冬季降雨特性之研究,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。
31. 張冰、劉心怡(2007)「香港國際機場海風的預測及起始時間的研究」,第21屆粵港澳氣象科技研討會,第1-13頁。
32. 張耀升(2004)宜蘭地區豪雨個案之研究,國立中央大學大氣物理研究所博士論文。
33. 崔燕軍(2006)大連灣海陸風的特徵研究,大連理工大學環境工程碩士論文。
34. 戚啟勳(2008)大氣科學,弘揚圖書有限公司。
35. 莊子善、鄭美琴、王繼秀、周秀君、張民凱(2005),「日照沿海海陸風的氣候特點及其對天氣的影響」,氣象期刊,第31卷,第9期,第66-72頁。
36. 黃超群、程萬里、郭冠廷(2001)「中部地區海陸風環流與高臭氧污染之相關分析」,東海科學,第3卷,第57-80頁。
37. 程琬鈺(2011)夏季海風對臺南運河周邊都市微氣候之影響與改善策略,國立成功大學都市計劃學系碩士論文。
38. 湯舜然(1999)台灣地區海陸風之基本特性,國立台灣大學大氣科學研究所碩士論文。
39. 鄭師中(2006)氣象學理論與應用,合記圖書出版社。
40. 蔡協宏(2010)南台灣陸域及鄰近海域受海陸風及東北季風影響之空氣污染物傳輸與擴散研究,國立中山大學環境工程研究所博士論文。
41. 蔡清彥、周根泉(1982)「台灣北部地區之局部環流」,中範圍天氣系統研討會論文彙編,第637-649頁。
42. 藍元志、許泰文、李怡婷、吳柏辰(2011)「台灣海岸緩衝區研究」,第33屆海洋工程研討會論文集,第613-618頁。
英文文獻
1. Arritt, R. W. (1993)“Effects of the Large-Scale Flow on Characteristic Features of the Sea Breeze”, Journal of applied meteorology, Vol. 32, pp. 116-125.
2. Adame, J. A., Bolivar, J. P. and De la Morena, B. (2005)“Analysis of Sea-Land-Breeze Around the City of Huelva (Spain)”, Applied Physics, pp. 161-165.
3. Azorin-Molina, C., Tijm, S. and Chen, D. (2011)“Development of Selection Algorithms and Databases for Sea Breeze Studies”, Theoretical and Applied Climatology, pp. 531-546.
4. Biggs, W. G. and Graves, M. E. (1962)“The Lake Breeze Index”, Journal of applied meteorology, vol. 1, pp. 474-480.
5. Borne, K., Chen, D. and Nunez, M. (1998)“A Method for Finding Sea Breeze Days Under Stable Synoptic Conditions and its Application to the Swedish West Coast”, International journal of climatology, vol. 18, pp. 901-914.
6. Ding, A., Wang, T., Zhao, M., Wang, T. and Li, Z. (2004)“Simulation of Sea-Land Breezes and a Discussion of Their Implications on the Transport of Air Pollution during A Multi-Day Ozone Episode in the Pearl River Delta of China”, Atmospheric Environment, vol. 38, pp. 6737-6750.
7. Estoque, M. A. (1962)“The Sea Breeze as a Function of the Prevailing Synoptic Situation”, Journal of the atmospheric sciences, vol. 19, pp. 244-250.
8. Fisher, E. L. (1960)“An Observational Study of the Sea Breeze”, Journal of meteorology, vol. 17, pp. 645-660.
9. Frizzloa, J. A. and Fisher, E. L. (1963) “A Series of Sea Breeze Observations in the New York City Area”, Journal of applied meteorology, vol. 2, pp. 722-739.
10. Laird, N. F. and Kristovich, D. A. R. (2001) “Lake Michigan Lake Breezes Climatology, Local Forcing, and Synoptic Environment”, Journal of Applied Meteorology, pp. 409-424.
11. Liu, K. Y., Wang, Z. and Hsiao, L. F. (2002)“A Modeling of the Sea Breeze and its Impacts on Ozone Distribution in Northern Taiwan”, Environmental Modelling & Software, vol. 17, pp. 21-27.
12. Lyons, W. A. (1972)“The Climatology and Prediction of the Chicago Lake Breeze”, Journal of applied meteorology, vol. 11,pp. 1259-1270.
13. Lyons, W. A. and Olsson, L. E. (1973)“Detailed Mesometeorological Studies of Air Pollution Dispersion in the Chicago Lake Breeze”, Monthly weather review, Vol. 101, No. 5, pp. 387-403.
14. Oh, I. B., Kim, Y. K., Lee, H. W. and Kim, C. H. (2006)“An Observational and Numerical Study of the Effects if the Late Sea Breeze on Ozone Distributions in the Busan Metropolitan Area, Korea” Atmospheric Environment, vol. 40, pp. 1284-1298.
15. Porson, A., Steyn, D. G. and Schayes, G. (2007)“Formulation of an Index for Sea Breezes in Opposing Winds”, Journal of Applied Meteorology, vol. 46, pp. 1257-1263.
16. Pielke, R. A. (1974)“A Three-Dimensional Numerical Model of the Sea Breezes Over South Florida”, Monthly weather review, vol. 102, pp. 115-139.
17. Ryznar, E. and Touma, J. S. (1981)“Characteristics of True Lake Breezes along the Eastern Shore of Lake Michigan”, Atmospheric Environment, Vol. 15. No. 7, pp. 1201-1205.
18. Scott, R. W. and Huff, F. A. (1996)“Impacts of the Great Lakes on Regional Climate Conditions”, Journal of Great Lakes Research. Vol. 22, no. 4, pp. 845-863.
19. Simpson, J. E. (1994) Sea breeze and local wind, Cambridge University Press, Cambridge, doi:10.2277/0521452112.
20. Spark, E. and Connor, G. J. (2004) “Wind Forecasting for the Sailing Events at the Sydney 2000 Olympic and Paralympic Games”. Weather and Forecasting, vol. 19, no. 2, pp. 181-199.
21. Watts, A. (1955) “Sea Breeze at Thorney Island.”, Meteorology Magazine, vol. 84, pp. 42-48.

網路資料
1. 文化部,台灣大百科全書。
http://taiwanpedia.culture.tw/web/content?ID=3307
2. 中央氣象局。
http://www.cwb.gov.tw/V7/
3. 宜蘭縣政府全球資訊網。
http://www.e-land.gov.tw/ct.asp?xItem=2258&CtNode=877&mp=4
4. 國立成功大學近海水文中心。
http://www.comc.ncku.edu.tw/default.htm
5. 交通部觀光局東北角暨宜蘭海岸國家風景區管理處
http://www.necoast-nsa.gov.tw/

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