disasterevaluation

專 題 論 述南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 與 災 害 發 生 潛 勢 11臺 灣 南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 與 災 害 發 生 潛 勢唐 琦 1 *、 徐 森 雄 21 國 立 屏 東 科 技 大 學 水 土 保 持 系2 美 和 技 術 學 院摘 要臺 灣 南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 受 地 形 、 季風 、 海 洋 及 大 陸 相 關 位 置 之 交 互 影 響 , 使 其局 地 變 異 甚 大 , 而 由 農 業 經 營 進 行 區 分 , 本地 區 氣 象 環 境 應 以 西 南 部 氣 候 區 域 為 主 , 即冬 季 期 間 為 乾 旱 、 適 溫 、 多 風 及 偶 發 寒 潮 ,夏 季 期 間 為 多 雨 、 高 溫 及 數 次 颱 風 侵 襲 。 當農 民 無 法 掌 握 短 期 氣 象 變 化 與 長 期 氣 候 異常 , 則 遭 受 農 業 氣 象 災 害 後 常 導 致 鉅 額 損失 。 本 研 究 初 步 以 致 災 指 標 評 估 臺 灣 南 部 地區 常 見 之 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛 勢 : 強 風 為 平均 風 速 達 4~5 m s -1 以 上 者 ; 雨 害 為 單 場 降雨 達 100 mm 者 ; 寒 害 為 氣 溫 低 於 10℃ 之持 續 時 間 達 5 小 時 者 ; 旱 害 為 逐 月 降 雨 量 與其 平 年 值 之 比 例 低 於 50% 以 下 者 ; 焚 風 害 為颱 風 路 徑 沿 臺 灣 西 岸 或 臺 灣 海 峽 北 上 , 且 氣溫 高 於 35℃ 者 。 了 解 並 運 用 短 週 期 氣 象 變化 預 報 以 研 擬 農 業 氣 象 災 害 因 應 防 護 與 栽培 管 理 措 施 , 對 農 業 氣 象 災 害 採 取 符 合 經濟 、 省 工 原 則 之 事 前 應 急 與 永 久 防 災 處 置 ,及 有 效 率 之 災 後 補 救 ( 助 ) 措 施 , 將 有 利 於 臺灣 南 部 地 區 農 業 經 營 。關 鍵 詞 .. 農 業 氣 象 環 境 、 災 害 潛 勢 、 致 害 指標 。* 通 信 作 者 , tangchi@mail.npust.edu.tw投 稿 日 期 :2006 年 12 月 4 日接 受 日 期 :2007 年 2 月 1 日作 物 、 環 境 與 生 物 資 訊 4:11-22 (2007)Crop, Environment & Bioinformatics 4:11-22 (2007)189 Chung-Cheng Rd., Wufeng, Taichung Hsien41301, Taiwan ROCAgrometeorological Environmentand Disaster Occurring Potential inthe Southern Region of TaiwanChi Tang 1 * and Sen-Hsiung Hsu 21 Department of Soil and Water Conservation,National Pingtung University of Science andTechnology, Neipu, Pingtung Hsien 91201,Taiwan ROC2 Meiho Institute of Technology, Neipu, PingtungHsien 91202, Taiwan ROCABSTRACTThe agrometeorological environment ofsouthern Taiwan was complicated due to theinteractions among topography, monsoon, oceanand mainland factors. Comparing the agriculturalmanagement of the nearby areas, this particulararea can be denfined as the southwestern climaticregion of Taiwan. The weather was dry, warmand windy during the winter period, and rainyand hot during the summer months. Besides, coldwaves occurred occasionally, and typhoonsaccompanied with heavy rain and gale occurredonce a while. Understanding the short periodweather variation and long term climate change,farmers can manage to decrease the loss fromagrometeorological disasters. Several disasterevaluationindicators have been defined to assessthe occurring potential of agriculture disasters inthe Southern region of Taiwan. They were windspeed over 4-5 m s -1 , single rainfall over 100 mm,air temperature lower than 10 ℃ within fivehours, monthly accumulated rainfall less than50% of yearly average rainfall, and airtemperature more than 35℃ of blowing wind bytyphoon along west coast of Taiwan or Taiwan

12Crop, Environment & Bioinformatics, Vol. 4, March 2007strait. Properly use of the short periodmeteorological forecast will be helpful to theestablishment of mitigation tactics foragrometeorological disasters and themanagement of cultivation. Adopting economicand labor-saving practices, permanent preventionstrategies in response to agricultural disasters,and effective post-disaster recovering measuresare expected beneficial to the agriculturalmanagement of southern Taiwan.Key words: Agrometeorological environment,Disaster occurring potential, Damageindicator.前 言臺 灣 南 部 地 區 受 地 形 、 季 風 、 海 洋 及 大陸 相 關 位 置 之 交 互 影 響 , 致 使 局 地 氣 象 變 異甚 大 , 相 對 亦 豐 富 該 區 域 氣 候 資 源 。 又 因 農作 物 品 種 改 良 及 栽 培 技 術 研 發 , 多 種 熱 帶 果樹 已 能 達 到 產 期 調 整 , 符 合 臺 灣 蔬 果 多 樣 化及 市 場 消 費 需 求 , 並 提 升 農 民 收 益 與 相 關 農業 產 值 , 南 部 地 區 也 因 此 成 為 臺 灣 農 業 最 盛區 域 之 一 。 當 農 民 利 用 現 有 氣 候 與 土 地 資 源來 進 行 農 業 生 產 時 , 若 無 法 掌 握 短 期 氣 象 變化 與 長 期 氣 候 異 常 , 常 會 遭 逢 農 業 氣 象 災 害而 蒙 受 鉅 額 損 失 。Yang (1995) 指 出 從 1945至 1993 年 間 , 臺 灣 地 區 農 業 災 害 的 估 計 損 失高 達 新 台 幣 九 百 餘 億 元 , 其 中 農 業 氣 象 災 害所 佔 比 例 達 97% 以 上 , 因 此 農 政 單 位 及 各 試驗 單 位 , 亟 需 針 對 農 業 氣 象 災 害 問 題 進 行 研究 , 採 行 有 效 的 管 理 策 略 或 防 治 ( 範 ) 措 施 , 以降 低 農 業 氣 象 災 害 的 損 失 。Lee and Tung(1998) 曾 針 對 嘉 義 地 區 農 漁 民 之 農 業 氣 象 災害 識 覺 和 因 應 態 度 進 行 探 討 , 得 知 農 漁 民 對農 業 氣 象 災 害 嚴 重 程 度 之 區 分 , 依 序 為 : 颱風 、 雨 害 、 寒 害 、 旱 害 。Lee et al. (2000) 又對 該 區 域 農 民 就 前 述 之 四 項 農 業 氣 象 災 害 進行 識 覺 的 因 素 探 討 , 結 果 指 出 災 害 經 驗 與 是否 加 入 產 銷 班 為 識 覺 最 顯 著 的 因 素 。 由 此 顯示 農 民 對 於 農 業 氣 象 災 害 係 以 情 感 反 應 為主 , 而 對 於 災 害 形 成 原 因 和 採 取 預 防 措 施 態度 兩 方 面 卻 未 相 對 重 視 。若 充 分 了 解 農 業 生 產 相 關 之 氣 象 環 境 ,將 能 使 其 轉 為 一 項 氣 候 資 源 並 加 以 利 用 , 除可 進 一 步 探 究 農 業 氣 象 災 害 損 失 與 風 險 評估 、 開 發 相 關 防 護 與 栽 培 管 理 措 施 , 亦 可 協助 農 民 因 應 異 常 氣 象 災 害 以 減 輕 可 能 招 致 的損 失 , 同 時 使 農 民 於 農 業 經 營 上 符 合 適 地 適作 及 適 時 適 作 之 要 求 。 而 前 述 農 業 相 關 之 氣候 資 源 意 指 農 業 生 產 上 所 利 用 之 自 然 狀 態 ,可 由 各 種 如 日 射 、 日 照 、 氣 溫 、 降 水 與 風 等氣 象 因 子 表 示 , 然 該 等 氣 象 因 子 常 會 隨 地 域不 同 對 農 業 生 產 造 成 不 同 限 制 , 如 高 緯 度 、高 海 拔 地 區 與 中 、 低 緯 度 、 低 海 拔 地 區 分 以氣 溫 與 降 雨 為 主 要 限 制 因 素 (Hsu 1989), 因 此臺 灣 農 作 物 受 寒 ( 霜 ) 害 、 風 害 、 水 ( 雨 ) 害 之 頻率 很 高 , 具 有 地 域 性 及 季 節 性 (Tseng et al.1986)。 據 此 , 各 地 之 氣 象 因 子 收 集 與 分 析 ,係 研 判 臺 灣 南 部 區 域 內 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛勢 不 可 或 缺 之 重 要 資 料 。關 於 臺 灣 南 部 區 域 內 農 業 氣 象 環 境 與 災害 之 研 究 甚 多 , 如 “ 臺 灣 農 業 之 風 害 與 旱害 ”(Kao 1961)、“ 颱 風 誘 發 焚 風 現 象 及 其 對 農作 物 之 影 響 ”(Kuo and Yong 1982)、“ 屏 東 地區 之 寒 潮 ”(Hsu 1983)、“ 臺 灣 南 部 之 少 雨 特性 ”(Hsu and Huang 1986)、“ 低 溫 對 屏 東 地區 冬 季 蓮 霧 之 落 花 、 落 果 及 果 實 品 質 之 影響 、(Kou 1994)、“ 台 灣 西 南 部 地 區 梅 雨 期 間大 雨 發 生 機 率 空 間 分 佈 之 研 究 ”(Shen andChen 1994a)、“ 梅 雨 期 間 作 物 承 受 豪 雨 風 險機 率 之 估 算 ”(Shen and Chen 1994b)、“ 臺 灣西 南 部 地 區 潛 在 蒸 發 散 量 之 估 算 與 應用 ”(Shen and Huang 1996)、“ 臺 南 及 屏 東 檬果 園 之 微 氣 候 調 查 ”(Chang et al. 1996)、“ 屏東 地 區 蓮 霧 園 寒 害 之 防 護 措 施 與 評 估 ”(Shenet al. 1998)、“ 根 部 覆 蓋 和 噴 施 生 長 調 節 劑 方式 對 蓮 霧 田 間 寒 害 之 預 防 研 究 ”(Lai 2000)、

14Crop, Environment & Bioinformatics, Vol. 4, March 2007培 需 要 強 化 農 業 氣 象 災 害 防 護 技 術 作 為 因應 , 始 能 減 少 農 作 物 受 害 , 獲 得 較 佳 品 質 農產 品 。臺 灣 南 部 地 區 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛 勢影 響 臺 灣 地 區 氣 候 變 化 的 重 要 天 氣 系 統可 概 分 為 東 北 季 風 、 鋒 面 、 大 陸 冷 氣 團 、 華南 雲 雨 區 東 移 、 颱 風 ( 含 其 外 圍 環 流 )、 熱 帶 性低 壓 、 低 壓 帶 及 西 南 氣 流 等 (Liao 2002), 而當 此 等 天 氣 系 統 通 過 臺 灣 全 境 區 域 , 常 於 全境 或 局 地 出 現 短 暫 或 持 續 數 天 之 天 氣 驟 變 情形 , 致 風 害 、 水 ( 雨 ) 害 、 寒 ( 霜 ) 害 等 農 業 氣 象災 害 時 有 發 生 , 甚 或 部 分 焚 風 亦 使 區 域 農 作物 生 長 受 阻 。 臺 灣 南 部 地 區 之 各 類 農 業 氣 象災 害 中 , 以 強 風 、 雨 害 、 寒 害 、 旱 害 、 焚 風害 等 最 為 常 見 (Kuo et al. 2004), 故 本 研 究 乃就 此 五 類 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛 勢 進 行 探 討 。一 、 強 風臺 灣 南 部 地 區 全 年 氣 流 均 受 季 風 及 區 域局 部 環 流 盛 行 影 響 , 對 照 本 區 域 1996~2005年 於 嘉 義 、 臺 南 及 高 雄 三 氣 象 站 之 平 均 風速 、 最 大 風 速 及 最 多 風 方 向 (Table 1), 可 知區 域 內 夏 季 期 間 有 西 南 季 風 盛 行 , 晚 秋 至 翌年 初 春 期 間 則 有 風 向 為 北 之 氣 流 盛 行 , 各 月平 均 最 大 風 速 均 大 於 6 m s -1 。 且 時 有 熱 帶 低氣 壓 或 颱 風 侵 襲 , 或 遇 強 烈 大 陸 冷 氣 團 過境 , 則 於 濱 海 區 域 亦 會 出 現 強 風 , 此 可 由 嘉義 、 臺 南 及 高 雄 三 氣 象 站 於 1996~2005 年 內之 最 大 陣 風 風 速 分 為 :31.7、34.7 及 31.4 m s -1得 知 。 此 區 域 之 強 風 出 現 會 直 接 造 成 農 作 物倒 伏 、 折 枝 、 落 葉 與 落 果 , 濱 海 區 域 會 出 現鹽 霧 及 飛 沙 直 接 使 農 作 物 受 損 與 生 長 受 阻 ,因 此 若 能 對 強 風 進 行 防 護 , 將 有 利 於 農 業 經營 。臺 灣 全 境 於 夏 季 期 間 所 出 現 之 熱 帶 低 氣壓 或 颱 風 中 心 附 近 平 均 風 速 多 逾 17.2 m s -1 ,冬 季 期 間 之 東 北 季 風 平 均 風 速 則 常 達 10 ms -1 , 瞬 間 風 速 有 時 可 達 30 m s -1 。 當 風 速 愈 大即 表 氣 流 所 產 生 之 風 壓 愈 大 , 農 作 物 幾 乎 無法 避 免 受 損 。 加 以 瞬 間 風 向 多 變 化 , 使 強 風防 護 困 難 。 幸 臺 灣 南 部 地 區 東 有 中 央 山 脈 屏障 , 使 得 該 區 域 內 東 北 季 風 、 熱 帶 低 氣 壓 與颱 風 環 流 之 風 速 顯 著 降 低 , 僅 當 臺 灣 東 北 部受 颱 風 環 流 影 響 會 誘 導 臺 灣 西 南 部 出 現 旺 盛西 南 氣 流 (Chen1990) 與 颱 風 路 徑 為 7~9 之 颱風 會 直 接 侵 襲 臺 灣 南 部 外 , 餘 者 雖 偶 有 強 風出 現 , 但 因 農 作 物 輪 作 及 產 期 調 整 , 風 害 並不 明 顯 。通 常 耕 地 之 強 風 防 護 措 施 以 防 風 林 及 防Table 1. The mean monthly wind speed (WS), maximum monthly wind speed (WS m ), and prevailing winddirection (WD) measured at Chiayi (467480), Tainan (467410), and Kaohsiung (467440) MeteorologyStations (1996-2005).Meteorology station Jan. Feb. Mar. Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.Chiayi WS (m s –1 ) 2.1 2.1 2.1 1.9 1.9 2.2 2.3 2.1 2.0 1.8 1.8 2.1WS m (m s –1 ) 7.4 7.6 7.9 7.5 7.8 8.2 11.0 10.6 9.2 8.3 7.1 7.7WD N N N NNW W SW SSW WSW NNW N N NTainan WS (m s –1 ) 3.4 3.3 3.1 2.7 2.4 2.9 2.8 2.8 2.6 2.5 2.8 3.3WS m (m s –1 ) 10.7 9.6 9.8 9.4 9.5 10.9 13.1 13.5 11.5 12.2 10.3 11.0WD N N N NNW NW SSE SSE S WNW NNW NNW NKaohsiung WS (m s –1 ) 2.2 2.2 2.2 2.2 2.1 2.2 2.5 2.4 2.3 1.9 1.9 2.1WS m (m s –1 ) 7.5 6.7 7.3 6.8 7.3 8.4 10.8 10.3 9.6 8.9 6.4 7.0WD N NNW NNW W W SSW SW S W WNW NNW NW

南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 與 災 害 發 生 潛 勢 15風 牆 等 為 主 , 然 需 耗 費 較 多 成 本 及 施 作 時間 , 若 採 用 具 有 高 經 濟 效 益 、 施 工 簡 便 及 佔地 不 廣 等 優 點 之 防 風 網 (Huang et al. 1990),考 量 防 風 網 於 七 級 風 力 以 上 仍 有 較 防 風 林 為高 之 防 風 效 果 (Chiang et al. 1988), 則 防 風 網可 成 為 耕 地 上 最 被 普 遍 利 用 之 強 風 防 護 措 施(Chiang et al. 1991)。 另 Liu and Chen (1983)曾 於 澎 湖 地 區 利 用 價 格 低 廉 之 簡 易 尼 龍 防 風網 對 防 風 林 培 育 初 期 進 行 強 風 防 護 ;Tang etal. (2006a,b) 利 用 簡 易 防 風 網 設 置 於 臺 東 濱 海區 域 之 番 荔 枝 果 園 內 , 藉 風 速 分 布 來 對 其 進行 強 風 防 護 成 效 探 討 , 得 知 其 網 減 風 率 分布 ,43 m 距 離 內 約 15~20%, 於 颱 風 環 流 下仍 有 5%, 又 該 網 強 風 防 護 高 度 約 為 1.4~1.6倍 防 風 網 高 度 , 顯 示 該 防 風 網 能 獲 致 強 風 防護 成 效 可 供 推 廣 。 此 外 , 農 民 對 於 臺 灣 南 部地 區 風 害 之 防 護 措 施 , 另 有 以 防 風 林 與 防 風網 建 置 來 直 接 減 剎 強 風 之 風 速 , 然 Shen et al.(1998) 卻 指 出 其 會 減 少 由 上 層 暖 空 氣 提 供 熱量 , 反 使 寒 害 惡 化 , 是 以 本 地 區 採 用 防 風 林與 防 風 網 時 , 需 考 量 其 氣 流 通 透 之 要 求 , 此由 Maki(1995) 指 出 琉 球 之 防 風 林 密 閉 度 採80%, 其 下 方 2 m 範 圍 內 皆 砍 除 枝 條 , 即 為一 實 例 。平 均 風 速 達 4~5 m s -1 以 上 即 增 加 農 作 物本 身 蒸 散 及 發 生 乾 枯 、 低 溫 情 形 (Kao 1961),故 可 將 該 值 作 為 強 風 防 護 之 致 災 指 標(damage indicator)。 在 近 地 表 氣 層 之 風 速 決定 , 可 藉 垂 直 風 速 剖 面 分 析 中 常 採 用 之 指 數分 布 來 進 行 估 算 , 其 關 係 式 如 式 (1) 所 示 。(1)式 中 ,Uz 1 、Uz 2 分 為 距 地 表 高 度 (m) 於Z 1 及 Z 2 處 之 平 均 風 速 (m s -1 ),n 為 指 數(0.02~0.87), 有 時 為 簡 便 計 算 則 可 採 用 1/7。據 此 , 農 民 可 先 依 中 央 氣 象 局 農 業 氣 象 旬 報所 提 供 之 6 m 高 度 之 旬 最 大 風 速 、 平 均 風 速及 日 平 均 風 速 分 別 代 入 式 (1) 中 之 Z 2 及 U Z2 ,再 將 農 作 物 高 度 代 入 Z 1 以 估 算 農 作 物 冠 層 上最 大 風 速 ( 即 U Z1 )。強 風 季 節 前 應 對 農 作 物 進 行 疏 枝 以 減 低承 受 強 風 之 風 壓 , 或 配 合 栽 培 技 術 改 良 與 施用 農 藥 進 行 產 期 調 節 以 達 到 避 開 強 風 季 節 ,已 為 該 區 域 農 業 經 營 普 遍 採 用 之 方 法 。 近 來則 有 採 豎 立 錏 管 支 架 或 網 棚 以 配 合 矮 化 種 植來 使 農 作 物 不 致 受 颱 風 傾 倒 或 連 根 拔 起 (Kuoet al.2004), 亦 獲 得 相 當 成 效 , 惟 需 考 慮 資 材取 得 難 易 與 成 本 低 廉 始 能 大 面 積 施 設 。 此外 , 防 風 網 雖 具 有 強 風 防 護 效 果 , 但 於 本 地區 使 用 時 應 考 量 能 讓 氣 流 通 透 之 防 風 林 與 防風 網 為 宜 。二 、 雨 害雨 害 係 指 農 作 物 收 穫 或 開 花 期 間 因 多 雨而 引 發 災 害 者 , 如 梅 雨 期 間 即 因 持 續 降 雨 與農 地 過 度 浸 水 而 引 起 蔬 果 與 植 物 根 系 腐 爛 ,或 農 作 物 發 霉 而 無 法 儲 存 。 又 當 農 地 積 水 過久 , 則 農 業 將 隨 之 發 生 疫 病 流 行 而 出 現 嚴 重損 失 , 此 係 受 臺 灣 南 部 地 區 乾 濕 期 明 顯 , 使得 相 關 排 水 溝 渠 除 雨 期 出 現 水 流 外 , 餘 者 期間 呈 現 幾 近 乾 涸 狀 態 , 復 以 平 時 維 護 不 易 ,致 發 生 豪 雨 時 常 無 法 順 暢 排 除 農 地 積 水 因 而產 生 雨 害 , 並 造 成 嚴 重 的 農 業 損 失 。 依 中 央氣 象 局 對 豪 雨 定 義 為 : 每 小 時 的 雨 量 超 過 15mm 的 連 續 性 大 雨 , 且 日 雨 量 超 過 130 mm以 上 者 。 而 臺 灣 南 部 地 區 常 於 梅 雨 期 間 滯 留鋒 面 , 或 因 華 南 雲 雨 區 東 移 、 颱 風 環 流 及 西南 氣 流 而 引 發 前 述 之 豪 雨 , 進 而 形 成 雨 害 。Hsu and Hsieh (1993) 指 出 臺 灣 西 南 部地 區 之 降 雨 , 於 入 春 之 4 月 雨 量 稍 有 增 加 ,平 均 最 多 可 達 100 mm,5 月 進 入 梅 雨 期 雨 量最 多 可 達 530 mm,6~9 月 為 梅 雨 後 半 期 及 受到 颱 風 或 海 洋 性 西 南 氣 流 影 響 , 雨 量 豐 沛 ,平 均 單 月 最 多 可 達 1,169 mm, 而 入 秋 之 10

16Crop, Environment & Bioinformatics, Vol. 4, March 2007月 雨 量 銳 減 至 300 mm 以 下 。 再 就 臺 灣 南 部地 區 受 緯 度 偏 低 之 影 響 , 當 西 南 氣 流 盛 行時 , 山 區 造 成 之 地 形 雨 在 年 降 雨 中 所 佔 份 量最 大 (Hsu 1984), 故 夏 雨 期 間 出 現 豪 雨 頻 率 最高 , 尤 以 6 月 為 發 展 之 高 潮 (Chi 1964)。 臺 灣地 區 於 1959~2001 年 期 間 有 82.9% 之 致 災 豪雨 發 生 在 5~9 月 間 ,25% 發 生 於 6 月 , 平 均延 時 為 3.4 天 (Wu et al. 2002), 顯 示 5~9 月 期間 應 加 強 防 範 雨 害 。 另 當 熱 帶 低 氣 壓 侵 襲 ,常 使 濱 海 區 域 之 農 作 物 易 受 豪 雨 及 強 風 影 響而 造 成 損 害 。降 雨 具 有 時 間 與 空 間 分 佈 上 差 異 , 且 各地 氣 象 與 地 形 亦 存 在 差 異 , 故 為 求 便 利 使用 , 可 採 用 致 災 豪 雨 之 累 積 雨 量 配 合 降 雨 延時 進 行 臨 界 值 估 算 ( 如 式 2), 並 據 以 作 為 判 斷遭 受 雨 害 之 指 標 。 其 方 法 可 由 各 區 域 所 記 錄致 災 豪 雨 與 其 降 雨 延 時 間 之 關 係 圖 中 , 經 權重 調 整 迴 歸 係 數 至 二 者 間 之 關 係 直 線 能 區 隔各 致 災 豪 雨 止 。P = a 1 + b 1 ×t (2)式 中 ,P 為 累 積 降 雨 量 (accumulativerainfall, mm),a 1 為 常 數 (constant),b 1 為 權重 係 數 (weighting coefficient),t 為 降 雨 延 時(rainfall duration, hr)。 據 此 , 將 降 雨 延 時 代入 式 (2) 即 可 估 算 致 災 豪 雨 之 雨 量 。臺 灣 南 部 地 區 關 於 此 部 份 之 研 究 甚 少 ,故 參 酌 Wu et al. (2002) 所 提 原 則 作 為 豪 雨 之致 災 指 標 , 即 累 積 雨 量 達 350 mm 以 上 , 淹水 機 率 可 達 40%, 以 及 單 場 降 雨 達 100 mm者 , 即 可 能 對 農 業 造 成 災 情 。 此 地 區 農 民 應掌 握 各 地 之 降 雨 量 資 料 以 為 依 據 。 農 民 對 於雨 害 之 防 護 措 施 , 主 要 包 括 : 排 水 溝 渠 與 抽水 設 備 直 接 排 除 農 地 積 水 , 施 用 肥 料 ( 如 K 肥 )以 避 免 根 系 過 度 吸 收 水 分 , 配 合 栽 培 技 術 改良 與 施 用 農 藥 以 達 到 產 期 調 節 等 。三 、 寒 害當 寒 潮 爆 發 時 , 若 配 合 長 夜 天 空 無 雲 之天 氣 , 低 窪 或 不 易 使 空 氣 流 動 之 地 形 條 件時 , 臺 灣 南 部 地 區 極 易 出 現 氣 溫 低 於 10℃ 情形 , 若 造 成 農 作 物 損 傷 即 為 寒 害 (Hsu 1981);另 氣 溫 雖 未 低 於 10℃, 但 受 農 作 物 種 類 與 生長 情 況 影 響 , 亦 會 發 生 不 同 程 度 之 寒 害 情形 。 又 寒 潮 爆 發 時 , 無 論 低 海 拔 區 域 之 天 氣晴 朗 或 陰 雨 , 其 最 低 氣 溫 均 較 中 及 高 海 拔 處為 低 (Hsu and Huang 1984), 可 知 寒 害 於 本地 區 並 非 全 面 性 。 本 地 區 發 生 寒 害 之 研 究 ,多 針 對 園 藝 作 物 進 行 調 查 與 防 護 , 如 臺 南 縣玉 井 鄉 之 檬 果 園 於 高 濕 與 短 日 照 條 件 下 , 當氣 溫 降 至 6℃ 以 下 會 使 花 穗 腐 敗 , 低 至 5℃ 時幼 果 將 受 害 嚴 重 (Hsu 1978a, 1978b)。 當 檬 果開 花 後 10 日 內 若 遭 遇 5℃ 以 下 之 低 溫 , 將 嚴重 影 響 其 結 果 率 (Hsu 1979); 蓮 霧 受 寒 害 落 果率 與 氣 溫 低 於 10℃ 之 持 續 時 間 成 顯 著 正 相 關(Kuo 1994), 高 屏 地 區 於 1999 年 2 月 期 間 即有 氣 溫 低 於 10℃ 之 時 間 持 續 5.5 小 時 , 而 使蓮 霧 出 現 寒 害 (Lai 2003) ; 另 高 屏 地 區 於1991、1993、1995、1999 及 2002 年 均 於 12月 至 翌 年 2 月 間 發 生 寒 害 而 造 成 農 業 損 失 ,其 中 蓮 霧 生 長 期 間 當 氣 溫 低 於 15℃, 將 使 植株 生 長 緩 慢 , 而 當 氣 溫 低 於 10℃, 果 實 及 葉片 生 長 將 停 滯 或 產 生 輕 度 寒 害 。 當 氣 溫 持 續降 至 8℃, 則 會 出 現 嚴 重 受 害 (Huang andWang 2003)。 據 此 可 知 , 臺 灣 南 部 地 區 冬 季為 寒 害 發 生 頻 率 較 高 期 間 , 而 掌 握 農 作 物 生長 避 免 遭 遇 低 於 10℃ 氣 溫 寒 害 重 要 防 護 作為 。本 研 究 乃 就 Hsu and Hsieh (1993) 提 出臺 灣 西 南 部 氣 溫 與 海 拔 高 度 之 關 係 (Table2), 來 推 知 本 地 區 各 月 份 氣 溫 之 垂 直 遞 減率 , 即 b 值 , 單 位 為 ℃ Km -1 ; 再 就 農 民 栽 種農 作 物 期 間 , 逕 將 鄰 近 農 地 之 中 央 氣 象 局 氣象 測 站 所 提 供 氣 溫 測 值 , 配 合 該 農 地 之 海 拔高 度 代 入 下 式 進 行 估 算 。

南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 與 災 害 發 生 潛 勢 17Table 2. Results of regression analyses between air temperatures and elevations for condition insouthwestern Taiwan (Hsu and Hsieh 1993).AirtemperatureMeanMaximumMinimumRegressionMonthparameter Jan. Feb. Mar. Apr. May June July Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.rab (×10 -3 )rab (×10 -3 )rab (×10 -3 )0.79219.0024.3750.87031.1766.7930.7386.9594.9710.81420.2084.3070.861132.7345.5360.6797.0783.2150.84721.8443.8950.76033.2095.1230.7669.7843.9080.83225.4495.9790.78335.1075.7450.71212.7124.6750.91027.1326.0610.70935.8175.4780.74616.7648.1290.94028.4476.4750.88836.8375.0770.88419.5028.4760.90529.1096.3060.84936.8666.5760.86821.21511.0790.94128.3796.1610.87435.9116.9960.86120.9518.4230.88627.9045.8480.86635.4576.4980.77219.2557.2690.85626.0345.1300.83834.8266.1240.73016.7046.6380.81622.8094.2760.87733.0926.6180.87110.1133.4830.75119.3073.9440.83730.7444.9200.6517.2154.417T = a 2 + b 2 ×H (3)式 中 ,T 為 氣 溫 (air temperature,℃),a 2為 常 數 (constant),b 2 為 迴 歸 係 數 (regressioncoefficient),H 為 海 拔 高 度 (elevation, m)。又 當 天 氣 晴 朗 及 夜 間 風 速 偏 低 時 , 若 出 現 氣溫 低 於 10℃ 且 持 續 時 間 能 達 5 小 時 , 即 應 對農 作 物 進 行 寒 害 防 護 , 並 將 此 定 義 作 為 寒 害之 致 災 指 標 。農 民 對 於 寒 害 之 防 護 措 施 , 在 考 量 花 費下 , 主 要 利 用 適 量 噴 ( 灌 ) 水 方 式 來 增 進 土 壤 熱容 量 及 降 低 土 壤 表 面 反 射 率 , 以 對 旺 盛 之 長波 輻 射 冷 卻 所 造 成 之 寒 害 進 行 防 護 , 或 利 用地 表 覆 、 敷 蓋 處 理 對 農 作 物 冠 層 及 植 株 根 系提 供 直 接 防 寒 處 理 , 並 配 合 適 度 修 剪 農 作 物與 產 期 調 節 , 以 減 低 遭 受 寒 害 機 率 。 此 外 ,對 於 近 地 表 氣 層 可 利 用 風 扇 使 其 空 氣 強 制 流動 , 或 經 燃 燒 與 燻 煙 來 直 接 加 熱 空 氣 、 增 加凝 結 核 及 減 少 長 波 輻 射 冷 卻 作 用 , 或 配 合 生長 調 節 劑 、 植 物 荷 爾 蒙 、 細 胞 分 裂 素 、 葉 面防 寒 藥 劑 及 液 臘 噴 佈 等 農 藥 處 理 , 亦 可 提 供寒 害 防 護 , 惟 該 等 防 護 措 施 不 易 符 合 經 濟 原則 , 恐 不 適 於 大 面 積 農 業 生 產 時 使 用 。四 、 旱 害臺 灣 南 部 地 區 旱 期 約 於 10 月 上 旬 至 翌 年3 月 下 旬 , 日 數 達 170 天 , 若 無 灌 溉 水 源 , 常致 耽 誤 農 時 。 其 中 , 連 續 50 天 無 降 雨 者 為 小旱 , 連 續 100 天 無 降 雨 者 為 大 旱 , 概 發 生 於臺 灣 西 南 部 沿 海 區 域 (Kao 1961)。 另 臺 灣 西 南部 於 10~4 月 乾 燥 期 之 降 雨 量 約 佔 全 年10%, 加 以 臺 南 、 高 雄 及 屏 東 縣 灌 溉 設 施 缺乏 或 灌 溉 用 水 不 足 之 旱 地 達 9 萬 公 頃 (Hsu1978c, 1995), 若 當 年 梅 雨 或 颱 風 未 帶 來 足 夠降 雨 量 , 該 區 域 將 出 現 旱 害 。雨 量 因 子 (precipitation factor) 小 於 40時 , 應 可 作 為 判 斷 該 區 域 已 達 到 旱 區 標 準 ,雨 量 因 子 定 義 為 : 平 均 雨 量 (mm) 除 以 平 均 氣溫 (℃), 依 此 雨 量 因 子 可 簡 易 得 知 區 域 內 發 生旱 害 情 形 。 另 Hsu (1977) 提 出 土 層 中 有 效 水分 低 於 100 mm 者 , 即 為 發 生 乾 旱 , 其 關 係式 如 式 (4)。W i = W i-1 – E i + P i - K i (4)式 中 ,W 為 土 層 中 之 有 效 水 分 ,E 為 蒸散 量 ,P 為 降 水 量 ,K 為 表 面 流 出 及 其 他 流失 量 , 單 位 為 mm,i 為 旬 別 。 然 前 述 二 法 所需 資 料 或 數 據 較 多 , 不 利 於 農 民 使 用 。 本 研究 參 酌 Hsu and Huang (1986) 所 提 由 逐 月 降雨 量 與 其 平 年 值 之 比 例 低 於 50% 以 下 者 來 作為 致 災 指 標 。 當 二 者 間 降 雨 量 比 例 偏 低 , 則

18Crop, Environment & Bioinformatics, Vol. 4, March 2007表 示 旱 害 持 續 時 間 愈 久 。 又 以 二 者 間 降 雨 量比 例 對 高 雄 地 區 進 行 少 雨 比 例 分 析 , 其 中 發生 極 端 少 雨 之 頻 率 , 於 10~4 月 期 間 為 20% 以上 ,11 月 期 間 則 高 達 50%; 再 就 發 生 少 雨 之頻 率 , 於 10~4 月 期 間 為 30% 以 上 ,11 及 3月 期 間 高 達 50% 以 上 , 且 其 持 續 程 度 甚 高 。顯 見 本 區 域 於 10 月 至 翌 年 4 月 期 間 為 旱 害 發生 潛 勢 較 高 期 間 。如 前 述 可 知 本 區 域 農 民 應 強 化 農 地 灌 溉設 施 之 正 常 運 作 , 以 及 增 加 灌 溉 水 源 , 以 因應 旱 害 發 生 。 若 因 灌 溉 設 施 缺 乏 或 灌 溉 用 水不 足 , 可 先 以 刈 割 地 表 植 被 後 之 殘 株 、 或 以農 業 資 材 對 農 地 進 行 敷 蓋 , 或 種 植 低 耗 水 性草 類 覆 蓋 , 均 可 減 少 農 地 之 地 溫 變 化 , 進 而增 加 其 土 層 保 水 能 力 及 減 少 蒸 發 散 作 用 。 對農 地 之 地 表 進 行 覆 、 敷 蓋 處 理 , 亦 有 利 於 夜間 結 露 作 用 發 生 。 此 可 由 屏 東 地 區 一 天 及 單月 最 大 露 量 分 別 達 到 0.43 及 6.57 mm (Hsuand Hayakawa 1976) 得 到 佐 證 。 據 此 , 露 水對 於 半 乾 旱 或 乾 旱 地 區 之 植 物 生 理 所 需 水 分供 給 益 顯 重 要 。 另 藉 加 強 深 耕 及 合 理 施 肥 以促 進 農 作 物 根 系 深 入 土 層 , 適 度 修 剪 農 作 物枝 葉 培 養 樹 勢 、 樹 形 , 亦 可 減 少 植 株 之 蒸 散作 用 。 綜 而 言 之 , 因 應 旱 害 之 防 護 對 策 包 括 :灌 溉 工 程 修 築 、 地 下 水 利 用 、 人 造 雨 、 儲 蓄水 設 施 、 栽 種 耐 旱 作 物 、 露 量 利 用 或 休 耕 等 。五 、 焚 風 害比 較 臺 東 茶 區 於 1989~1999 年 焚 風 發 生時 間 之 最 高 氣 溫 、 最 低 相 對 濕 度 持 續 時 間 及最 大 風 速 結 果 (Table 3), 可 知 颱 風 誘 發 焚 風之 平 均 受 害 等 級 為 1.67, 明 顯 較 季 風 之 0.22為 高 , 意 即 焚 風 害 主 由 颱 風 所 誘 發 。 另1959~1979 年 間 計 有 66 個 侵 臺 颱 風 , 其 中 有47 個 颱 風 曾 經 至 少 在 某 一 測 站 誘 發 焚 風 , 發生 頻 率 為 71%。 颱 風 路 徑 以 沿 臺 灣 西 岸 或 臺灣 海 峽 北 上 者 , 會 於 臺 灣 南 部 地 區 造 成 焚風 , 惟 次 數 僅 有 1 次 (Kuo and Yong 1982),顯 示 該 區 域 較 少 出 現 焚 風 害 。 又 Kuo et al.(2004) 於 臺 灣 南 部 地 區 針 對 栽 種 蓮 霧 果 農 進行 果 園 遭 受 焚 風 傷 害 調 查 , 結 果 顯 示 超 過 八成 果 農 認 為 發 生 機 率 在 40% 以 下 , 少 於 一 成果 農 認 為 發 生 機 率 超 過 70%。 而 焚 風 對 蓮 霧生 產 之 影 響 , 有 六 成 果 農 認 為 減 產 50% 以上 , 一 成 果 農 認 為 減 產 70% 以 上 。 顯 示 臺 灣南 部 地 區 之 焚 風 發 生 機 會 較 少 , 且 其 危 害 農作 物 生 長 之 程 度 較 不 嚴 重 。Table 3. Changes of climatic factors by foehn that induced by typhoon, monsoon or air current (Cheng2003).FoehnMonsoonDuration of foehn(hr)Air temperature(℃)Relative humidity(%)Maximum wind speed(m s -1 )Degree of injuryMean 767 33.6 36.5 10.4 0.22Max 35 40 66 24.3 2Min 1 25.9 20 5.6 0TyphoonMean 12.8 35.3 40.6 24.9 1.67Max 35 41 48 40.9 3Min 3 29 27 5.1 1Average 8.65 34 37.3 13.2 0.49Monsoon, n = 5; Typhoon, n = 12.

南 部 地 區 農 業 氣 象 環 境 與 災 害 發 生 潛 勢 19由 前 述 , 焚 風 多 為 颱 風 環 流 登 陸 後 發生 , 即 氣 流 循 地 形 抬 升 , 並 隨 高 度 增 加 而 行濕 絕 熱 降 溫 ; 當 越 過 山 地 後 , 則 氣 流 將 會 順地 形 向 下 行 進 , 並 隨 高 度 降 低 而 行 乾 絕 熱 增溫 , 此 時 之 氣 流 呈 現 高 溫 乾 燥 情 況 。 通 常 焚風 出 現 期 間 氣 溫 會 驟 升 至 35~39℃, 相 對 濕度 驟 降 至 40% 以 下 , 最 大 風 速 則 可 達 20~38.5m s -1 (Cheng 2003)。 若 遇 栽 種 農 作 物 未 有 適當 防 護 , 則 常 使 其 雌 花 柱 頭 枯 萎 而 造 成 著 果率 降 低 , 且 蒸 散 作 用 增 加 使 直 葉 片 快 速 脫 水枯 萎 。 另 焚 風 所 伴 隨 之 強 風 亦 常 造 成 農 作 物落 葉 、 落 花 、 落 果 及 折 枝 。由 是 知 之 , 臺 灣 南 部 地 區 焚 風 害 即 應 以颱 風 路 徑 沿 臺 灣 西 岸 或 臺 灣 海 峽 北 上 者 為 徵兆 , 並 以 氣 溫 達 到 35℃ 為 致 災 指 標 。 若 能 依此 事 前 進 行 防 護 措 施 , 則 可 避 免 遭 受 焚 風害 。 而 農 民 對 於 焚 風 害 之 防 護 主 要 利 用 噴 ( 灌 )水 方 式 進 行 防 護 , 同 時 施 設 阻 滯 風 速 措 施 如防 風 林 、 防 風 牆 、 防 風 網 等 , 藉 以 提 高 農 地內 濕 度 及 降 低 氣 溫 , 並 配 合 適 度 修 剪 農 作物 、 產 期 調 節 、 噴 灑 藥 劑 或 施 肥 方 式 進 行 防護 。結 論臺 灣 南 部 地 區 相 關 於 農 業 生 產 之 氣 象 環境 , 應 以 西 南 部 氣 候 區 域 之 氣 象 環 境 為 主 ,即 自 臺 南 縣 平 原 及 部 分 東 側 丘 陵 地 , 延 伸 至高 雄 、 屏 東 二 縣 止 為 範 圍 。 該 地 區 主 要 農 業氣 象 災 害 包 括 強 風 、 雨 害 、 寒 害 、 旱 害 、 焚風 害 等 。 若 能 掌 握 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛 勢 ,則 可 協 助 農 民 因 應 以 減 輕 可 能 招 致 的 損 失 ,更 能 使 其 轉 為 一 項 氣 候 資 源 並 加 以 利 用 , 再進 一 步 探 究 農 業 氣 象 災 害 損 失 與 風 險 評 估 、開 發 相 關 防 護 與 栽 培 管 理 措 施 。臺 灣 南 部 地 區 之 農 業 氣 象 災 害 發 生 潛勢 , 初 步 以 致 災 指 標 分 述 如 後 ,( 一 ) 強 風 : 平 均 風 速 達 4~5 m s -1 以 上 。( 二 ) 雨 害 : 單 場 降 雨 達 100 mm 者 即 可 能 造成 災 情 。( 三 ) 寒 害 : 氣 溫 低 於 10℃ 且 持 續 時 間 能 達 5小 時 者 。( 四 ) 旱 害 : 逐 月 降 雨 量 與 其 平 年 值 之 比 例 低於 50% 以 下 者 。( 五 ) 焚 風 害 : 颱 風 路 徑 沿 臺 灣 西 岸 或 臺 灣 海峽 北 上 , 且 氣 溫 高 於 35℃ 者 。針 對 農 業 氣 象 災 害 之 因 應 防 護 措 施 , 首重 協 助 農 民 建 構 適 地 適 作 及 適 時 適 作 之 農 業經 營 。 經 由 農 業 氣 象 災 害 之 致 災 指 標 , 分 別採 取 事 前 對 策 , 即 應 急 措 施 ( 致 災 預 報 、 臨 時防 護 處 置 及 栽 種 技 術 改 良 ) 與 永 久 措 施 ( 合 適之 立 地 、 局 部 氣 象 環 境 調 整 、 適 生 農 作 物 改良 ), 或 事 後 對 策 , 即 農 業 氣 象 災 害 後 之 補 救( 助 ) 措 施 ( 防 護 技 術 改 良 、 復 耕 與 復 舊 貸 款 )。其 次 , 近 年 來 氣 候 快 速 變 遷 引 起 之 異 常 氣候 , 如 暖 冬 現 象 、 五 月 雪 等 , 使 得 從 事 農 業生 產 無 法 即 時 掌 握 與 因 應 。 農 民 不 應 心 存 僥倖 , 欠 缺 農 業 氣 象 災 害 防 護 觀 念 , 應 盡 力 了解 短 週 期 氣 象 變 化 預 報 並 善 加 運 用 , 以 利 於農 業 經 營 。 最 後 , 所 有 農 業 氣 象 災 害 防 護 與栽 培 管 理 措 施 , 均 應 符 合 經 濟 、 省 工 原 則 ,配 合 現 有 低 價 或 易 取 得 之 農 業 資 材 ( 如 紙 套袋 、 塑 膠 套 袋 、 錏 管 支 架 、 尼 龍 網 等 ) 進 行 災害 防 護 , 以 減 少 成 本 支 出 。引 用 文 獻Chang JW, HM Chang, CN Choa, HL Wang (1996)Investigation on the microclimate of mangoorchard. (in Chinese) Chinese J. Agromet.3(3):151-157.Chen CS (1957) Climatic region of Taiwan. (inChinese) Bull. Exp. For. Nat. Taiwan Univ.No7, 177pp.Cheng HY (2003) Drought and foehn injuryprotection method for tea tree. (in Chinese)p.113-126. In: Agricultural Climatic DisastersSurvey and Protection Techniques. CM Yang,

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