為瞭解臭氧濃度之垂直分佈及其與地面臭氧濃度之關聯性，本研究以TAPM模式模擬南台灣地區(林園測站) 2005年秋季及2006年春季之垂直臭氧時空分佈，比對相關垂直臭氧實測研究以探討模式適用性，並進一步進行VOC減量模擬及探討南台灣地區垂直臭氧分佈特性。
地面風場及臭氧濃度模擬結果顯示，秋季南台灣沿岸之盛行風向應為西北風，吹進陸地後則轉為西風，大陸性高壓產生之東北季風經過中央山脈形成下沈氣流與海上吹來之西北風在高雄縣及屏東縣之山麓會合，其可能為造成污染物累積的原因；風速約在0.5− 4.4 m/s之間，一般而言海上風速皆大於內陸風速。臭氧等濃度圖顯示，高濃度臭氧多出現在高雄市及屏東縣內之工業區等移動源及固定污染源密度高的沿海地區，林園測站最高模擬濃度為11 月25 日下午14 時之108 ppb。秋季TAPM 模擬南台灣地面臭氧濃度之IOA 為0.91，相關係數(R)為0.83，屬高度相關，可知模擬結果之一致性良好。春季模擬結果顯示，南台灣沿岸之盛行風向為西北風、西風及西南風，陸地則轉為南風，模擬期間南台灣地區受到滯留鋒面的影響，風速約在0.2 − 5.8 m/s 之間。臭氧等濃度圖顯示模擬地面臭氧濃度皆低(＜50ppb)。春季TAPM 模擬南台灣地面臭氧濃度之IOA 為0.77，相關係數(R)為0.78，屬高度相關，可知模擬結果之一致性良好。
垂直臭氧濃度實測值與模擬值比較結果顯示日間之臭氧濃度實測值與模擬值在300 公尺以下臭氧濃度隨著高度上升而減少。夜間臭氧濃度在高空及地面皆低(＜40 ppb)，實測值與模擬值皆顯示臭氧濃度隨著高度約略上升，秋季及春季實測值與模擬值比對結果顯示R =0.67 及0.58(中度相關)，IOA = 0.66 及0.54，模擬結果堪稱良好。
高雄市與林園工業區VOC 減量模擬結果顯示，若要將林園測站之臭氧濃度減量10 %，則需對林園工業區之VOC 減量20 %，或是對高雄市之VOC 減量40 %。亦即，林園工業區之VOC 對當地臭氧的貢獻量較高雄市VOC 高，減量林園工業區VOC 對林園測站之O3濃度降低是較有效益的，惟其減量可行性需配合政府規劃另行評估。
以TAPM 模擬2005 年11 月(共18 日data)之垂直及地面臭氧濃度，將午夜0 時至清晨6 時NBL 之上的臭氧濃度(CaNBL )與上午9 時至下午15 時之地面最大臭氧濃度( )及行回歸分析，其關係式以線性回歸表示為MAX C0
0.7135 + 86.866 0 MAX = aNBL C C ，r2 = 0.48；若以指數回歸(exponential regression)表示則為CaNBL
MAX = 88 e0.00640 C .57 ，r2 = 0.38，可知南台灣地區夜間高空臭氧濃度與日間地面最大臭氧濃度成正相關。

Vertical simulations of ozone were made using a TAPM (The Air Pollution Model) at the Linyuan site in Kaohsiung County, southern Taiwan. Ozone was simulated at altitudes of 0, 100, 300, 500 and 1000 m from November 23 to 25 in 2005 and March 21 to 23 in 2006. The surface ozone concentrations that were predicted using TAPM were high (33.7−119 ppbv) in the daytime (10:00−16:00) and were low (10−40 ppbv) at other times, which predictions were consistent with the observations. The simulated surface ozone concentrations reveal that costal lands typically had higher ozone concentrations than those inland, because most industrial parks are located in or close to the boundaries of Kaohsiung City. Both measurements and simulations indicate that daytime ozone concentrations decreased quickly with increasing height at altitudes below 300 m; while nighttime ozone concentrations were lower at low altitudes (50 to 300 m) than at higher altitudes, partly because of dry deposition and titration of surface ozone by the near-surface nitrogen oxides (NOx) and partly because of the existence of the residual layer above the stable nocturnal boundary layer. The simulations show a good correlation between the maximum daytime surface ozone concentration and average nighttime ozone concentration above the nocturnal boundary layer.

謝 誌 I
Abstract II
摘 要 III
目 錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VII

第一章 前言 1-1
1.1 研究緣起 1-1
1.2 研究目的.. 1-1
第二章 背景資料分析及文獻回顧 2-1
2.1 南台灣地區空氣品質回顧 2-1
2.1.1 空氣污染指標(PSI)變化趨勢 2-1
2.1.2 主要空氣污染物濃度變化趨勢 2-4
2.2 南台灣地區污染物排放量概估 2-14
2.2.1 高雄市 2-14
2.2.2 高雄縣 2-15
2.2.3 屏東縣 2-16
2.3 南台灣近十年之氣象資料彙整 2-21
2.4 臭氧生成與特性 2-24
2.4.1 臭氧生成 2-24
2.4.2 臭氧危害 2-25
2.4.3臭氧相關研究 2-25
2.4.4 臭氧前驅物 2-27
2.4.5臭氧敏感性 2-31
2.5高空臭氧相關研究 2-34
第三章空氣品質模式(TAPM)理論基礎及執行方法 3-1
3.1 大氣運動傳輸之制御方程式 3-1
3.2 模式輸入資料 3-4
3.3 模擬區域及網格分配 3-7
第四章 空氣品質模式模擬結果探討 4-1
4.1 綜觀天氣場解析 4-1
4.1.1 秋季模擬日期綜觀天氣場解析 4-1
4.1.2 春季模擬日期綜觀天氣場解析 4-4
4.2 地面臭氧濃度模擬結果及比對 4-7
4.2.1 林園測站地面臭氧濃度趨勢 4-7
4.2.2 秋季模擬結果及比對 4-9
4.2.3 春季模擬結果及比對 4-18
4.3高空臭氧濃度模擬結果及比對 4-26
4.3.1 南台灣地區垂直臭氧分佈解析 4-26
4.3.2 秋季高空臭氧濃度模擬結果及比對 4-28
4.3.3春季高空臭氧濃度模擬結果及比對 4-30
4.4 VOC減量模擬 4-32
4.4.1 林園工業區VOC減量模擬 4-32
4.4.2 高雄市VOC減量模擬 4-34
4.4.3 VOC減量模擬小結 4-35
4.5 臭氧下沈作用影響 4-36
第五章 結論與建議 5-1
5.1 結論 5-1
5.2 建議 5-3
參考文獻 參-1
附錄A 秋季(2005.11.23

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