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博碩士論文 etd-0731114-152428 詳細資訊
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論文名稱
Title
聖嬰-南方振盪現象對台灣氣溫及雨量之影響
The effects of El Niño-Southern Oscillation on temperature and precipitation in Taiwan
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
150
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2014-08-29
繳交日期
Date of Submission
2014-09-09
關鍵字
Keywords
聖嬰-南方振盪現象、海面溫度、距平、時間延遲、交互相關性分析
ENSO, anomalies, SST, time lag, cross-correlation analysis
統計
Statistics
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中文摘要
本研究之目的為探討聖嬰-南方振盪現象(簡稱ENSO現象)對台灣氣溫和雨量造成的影響。使用的ENSO現象指標包含赤道太平洋的海面溫度距平、南方振盪指數以及多重ENSO指數。台灣的氣溫、雨量資料則是從平地、山區、離島中選取年份較長的測站作為代表。本研究使用交互相關性分析,觀察ENSO現象和台灣氣溫、雨量之間的影響和時間延遲。此外也將ENSO事件區分出東太平洋ENSO和中太平洋ENSO兩種,再探討不同類型的ENSO對台灣氣溫、雨量的影響和時間延遲。最後也選擇20世紀後期較顯著的三個聖嬰事件和三個反聖嬰事件來觀察ENSO事件當年和隔年台灣的氣溫、雨量變化。
分析結果顯示,ENSO現象和台灣氣溫之間為正相關。當聖嬰現象發生時,全台的氣溫會偏暖,東太平洋聖嬰的影響較中太平洋聖嬰明顯;反聖嬰現象發生時,全台的氣溫會偏冷,中太平洋反聖嬰的影響較東太平洋反聖嬰明顯。雨量方面,ENSO現象對台灣雨量的影響不一致,相關性也偏低。然而,在觀察ENSO事件當年和隔年台灣雨量的變化時發現,部份的ENSO事件會影響台灣的春雨。
Abstract
The purpose of this study is to investigate the ENSO-driven effects on temperature and precipitation in Taiwan. The indices of ENSO used in the study include equatorial Pacific sea surface temperature (SST) anomalies, Southern Oscillation Index and Multivariate ENSO Index. The temperature and precipitation data are selected from long-term weather stations in plains, mountains and outlying islands of Taiwan. This study applies cross-correlation analysis to observe the ENSO effects on temperature, precipitation and time lag in Taiwan. In addition, ENSO events are divided into two types, Eastern Pacific (EP) ENSO and Central Pacific (CP) ENSO. Effects due to different types of ENSO on temperature, precipitation and time lag in Taiwan are examined. Finally, some stronger ENSO events in the late 20th century, including three El Niño events and three La Niña events, are chosen to observe the changes of temperature and precipitation in Taiwan between the current year and the following year.
The results show a positive correlation between ENSO and the temperature in Taiwan. When El Niño occur, the temperature will be higher in Taiwan, where the effects of EP El Niño is obviously more influential than CP El Niño; when La Niña occur, the temperature will be lower in Taiwan, and the effects of CP La Niña is obviously more influential than EP La Niña. As for precipitation, the ENSO effects on precipitation in Taiwan are inconsistent and with low correlations. However, it shows that some ENSO events affect the spring rainfall in the following year.
目次 Table of Contents
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
符號說明 x
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 5
1.3 文獻回顧 5
1.4 本文架構 15
第二章 資料來源與前置處理 16
2.1 ENSO現象參考指標 16
2.2 台灣的氣溫及雨量資料 17
2.3 資料前置處理 20
2.3.1 基期設定 20
2.3.2 移動平均濾波器 22
第三章 資料分析方法 24
3.1 相關性分析 24
3.2 交互相關性分析 24
3.3 東太平洋ENSO和中太平洋ENSO 27
3.4 前後年氣溫和雨量的差異性比較 31
第四章 資料分析結果與討論 34
4.1 氣溫與ENSO交互相關性分析結果 34
4.2 雨量與ENSO交互相關性分析結果 41
4.3 氣溫與EP ENSO及CP ENSO相關性分析結果 48
4.4 雨量與EP ENSO及CP ENSO相關性分析結果 55
4.5 前後年氣溫差異性比較分析結果 62
4.5.1 1972-1973聖嬰與1973-1974反聖嬰 62
4.5.2 1997-1998聖嬰與1998-1999反聖嬰 66
4.5.3 1982-1983聖嬰 69
4.5.4 1988-1989反聖嬰 71
4.6 前後年雨量差異性比較分析結果 74
4.6.1 1972-1973聖嬰與1973-1974反聖嬰 74
4.6.2 1997-1998聖嬰與1998-1999反聖嬰 78
4.6.3 1982-1983聖嬰 81
4.6.4 1988-1989反聖嬰 83
4.7 綜合討論 86
第五章 結論與建議 89
5.1 結論 89
5.2 建議 91
參考文獻 93
附錄A 交互相關性分析結果數據彙整表 A-1
附錄B EP ENSO & CP ENSO分析結果數據彙整表 B-1
附錄C 1997年1月-1999年12月之太平洋SSTA圖 C-1
參考文獻 References
中文部分
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英文部分
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圖檔出處
圖1-1 正常年(Normal)的全球海面溫度分布(December 1996)
http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/monthly_mean.html
圖1-2 正常年(Normal)的海水和大氣示意圖
http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino_normal.html
圖1-3 聖嬰年(El Niño)的全球海面溫度分布(December 1997)
http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/monthly_mean.html
圖1-4 聖嬰年(El Niño)的海水和大氣示意圖
http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino_normal.html
圖1-5 反聖嬰年(La Niña)的全球海面溫度分布(December 1998)
http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/monthly_mean.html
圖1-6 反聖嬰年(La Niña)的海水和大氣示意圖
http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino_normal.html
圖1-7 Niño各區的相對位置
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/nino_regions.shtml
圖1-8 ONI之時間序列圖
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/lanina/enso_evolution-status-fcsts-web.ppt
圖1-9 Niño各區的SSTA之時間序列圖
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/CDB/
圖1-10 SOI之時間序列圖
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/CDB/
圖1-11 MEI之時間序列圖
http://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/mei/index.html
圖1-12 計算EMI之各區的相對位置
http://www.jamstec.go.jp/frcgc/research/d1/iod/enmodoki_home_s.html.en
圖1-13 EMI之時間序列圖
http://www.jamstec.go.jp/frcgc/research/d1/iod/enmodoki_home_s.html.en
圖2-1 選取測站的相對位置
https://maps.google.com.tw/
分析資料出處
太平洋Niño區海面溫度距平Niño SSTA
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/ersst3b.nino.mth.81-10.ascii
南方振盪指數SOI
ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd52dg/data/indices/soi.his
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/soi
多重ENSO指數MEI
http://www.esrl.noaa.gov/psd/enso/mei/table.html

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