5.1.3.5. 控 制 方 程 式 數 值 解 演 算 法TAQM 中 所 考 慮 的 微 量 物 種 會 受 到 大 氣 傳 輸 、 排 放 源 、 沈 降 移 除 及 化 學 轉換 等 各 種 作 用 之 影 響 , 為 了 讓 模 式 計 算 結 果 之 準 確 度 及 運 算 效 率 最 佳 化 , 本 模 式採 用 了 運 算 子 分 割 方 法 , 每 一 種 化 學 及 物 理 過 程 皆 使 用 不 同 的 時 間 步 長 求 解 , 此時 間 步 階 的 長 度 將 由 各 個 過 程 的 特 性 決 定 , 而 其 重 複 計 算 累 計 的 時 間 則 會 等 於 全域 時 間 步 階 長 度 ( 若 無 另 外 註 明 皆 為 300 秒 )。5.1.3.6. 傳 輸 程 序TAQM 所 考 慮 的 傳 輸 程 序 包 括 水 平 方 向 的 傳 流 (advection), 水 平 方 向 的 渦流 擴 散 (eddy diffusion), 垂 直 方 向 的 對 流 混 合 , 垂 直 方 向 的 渦 流 擴 散 等 。 由 於數 值 擴 散 (numerical diffusion) 一 直 是 網 格 模 式 數 值 模 擬 上 的 一 個 問 題 , 為 解 決這 個 問 題 ,TAQM 水 平 方 向 的 傳 流 採 用 準 確 性 相 當 高 的 Bott 演 算 法 , 利 用 Bott法 可 將 數 值 擴 散 減 至 非 常 低 , 也 因 此 , 水 平 方 向 的 傳 輸 就 必 須 考 慮 在 水 平 方 向 的渦 流 擴 散 ; 由 於 仍 有 些 微 的 水 平 方 向 數 值 擴 散 的 問 題 , 所 以 水 平 方 向 渦 流 擴 散 的計 算 就 與 實 際 擴 散 和 數 值 擴 散 的 差 值 有 關 。 在 邊 界 層 內 , 模 式 除 了 傳 送 與 擴 散外 , 還 包 含 了 非 局 部 的 對 流 運 動 (Pleim and Chang,1992), 在 不 穩 定 的 天 氣 狀 況下 , 沙 塵 的 排 放 源 能 切 於 實 際 地 快 速 傳 送 到 上 層 。5.1.4. 沙 塵 模 組本 計 劃 為 模 擬 沙 塵 需 要 在 台 灣 空 氣 品 質 模 式 中 加 入 沙 塵 的 物 理 機 制 , 包 含了 起 沙 源 , 水 平 與 垂 直 傳 送 , 擴 散 及 沉 降 機 制 。 起 沙 源 採 用 Wang et al.(2000)的 起 沙 機 制 , 其 起 沙 強 度 和 模 式 的 地 面 摩 擦 速 度 、 近 地 面 的 相 對 溼 度 及 鋒 面 過 境與 否 有 關 。 當 以 上 條 件 滿 足 起 沙 門 檻 條 件 時 , 起 沙 強 度 S 如 下 的 公 式 計 算 :S = C 1 C 2 u* 2 (1-RH) W (5-2)其 中 起 沙 強 度 S 的 單 位 為 kg m -2 s -1 ,C 1 為 不 同 地 表 的 權 重 ,C 2 為 經 驗 值 ,設 為 2.9x10 -11 ,u* 為 地 表 摩 擦 速 度 ,RH 為 最 近 地 表 層 的 相 對 溼 度 ,W 是 由 起 沙源 地 粒 徑 分 布 所 推 導 出 來 的 不 同 粒 徑 的 百 分 比 , 其 中 沙 塵 粒 徑 由 0.13 至 20.13 µm共 分 12 類 。在 沙 塵 的 沉 降 方 面 分 為 乾 、 濕 沉 降 兩 部 分 , 在 乾 沉 降 方 面 , 模 式 最 低 層 之外 的 其 他 層 只 有 重 力 沉 降 ; 而 模 式 最 低 層 則 另 外 包 含 了 其 他 乾 沉 降 作 用 。 濕 沉 降則 只 考 慮 雲 下 的 洗 除 過 程 , 其 洗 除 速 率 是 採 用 Pruppacher and Klett (1978) 的 計算 方 式 ,Λ = 10.8 E R 0.16 / D (5-3)32
其 中 ,E 為 coagulation kernel, 設 為 0.83(Wang et al.,2000),R 為 降 雨 強度 ( 單 位 為 mm hr -1 ),D 為 雲 底 到 邊 界 層 的 厚 度 。5.1.5. 模 式 設 定針 對 沙 塵 的 模 擬 , 模 式 模 擬 的 範 圍 涵 蓋 整 個 中 國 大 陸 與 台 灣 , 水 平 解 析 度為 81 公 里 , 垂 直 採 用 sigma 座 標 , 在 近 地 面 層 的 垂 直 解 析 度 約 40 公 尺 。5.2. NAQPMNAQPM 結 構 為 三 維 歐 拉 輸 送 模 式 , 垂 直 採 用 地 形 追 隨 坐 標 (η)。 水 平 結 構為 多 重 嵌 套 格 點 , 採 用 單 向 或 雙 向 嵌 套 技 術 (one-way and two-way nestingprocedures), 解 析 度 為 3-81 公 里 , 垂 直 不 等 距 的 分 為 18 層 。 污 染 物 包 括 SO 2 、NO X 、 NMHC、 O 3 、 CO、 NH 3 、 懸 浮 微 粒 等 , 主 要 包 括 了 污 染 物 之 排 放 、平 流 輸 送 、 擴 散 、 氣 象 和 液 相 反 應 、 亁 沉 降 以 及 濕 沉 降 等 物 理 與 化 學 過 程 。5.2.1. 嵌 套 (Nesting)可 以 使 用 任 何 之 嵌 套 比 率 , 進 行 各 類 大 小 網 格 之 嵌 套 , 以 擴 大 模 式 之 水 平解 析 度 。 主 要 採 用 單 向 嵌 套 (one-way) 和 雙 向 嵌 套 技 術 (Two-way interaction)。 雙 向嵌 套 指 嵌 套 DOMAIN 之 邊 界 輸 入 從 母 DOMAIN 區 域 獲 得 , 並 且 整 個 DOMAIN之 輸 出 結 果 會 反 饋 (feedback) 到 母 DOAMIN。 單 向 嵌 套 則 沒 有 反 饋 (feedback) 到 母DOAMIN。 由 於 本 研 究 著 重 於 模 擬 黃 沙 的 長 程 傳 輸 , 模 擬 過 程 主 要 採 用 單 向 嵌 套(one-way)。5.2.2. 平 流 輸 送 與 擴 散平 流 輸 送 項 採 用 簡 單 但 是 精 確 且 質 量 守 恆 之 差 分 格 式 (Walcek and Aleksic,1998). 採 用 改 進 的 MM5 輸 出 的 擴 散 係 數 處 理 擴 散 過 程 。5.2.3. 氣 相 化 學在 臭 氧 光 化 模 擬 部 分 , 採 用 Gery、Whitten 和 Killus (1988) 所 發 表 的 碳 鍵 機制 (Carbon-Bond Mechanism-IV,CBM-IV),CBM-IV 機 制 中 所 模 擬 的 物 種 可 達 33種 , 主 要 分 類 原 則 是 以 碳 氫 化 合 物 中 , 碳 原 子 鍵 結 的 情 形 來 分 類 , 具 有 相 同 的 鍵結 的 碳 原 子 , 則 具 有 相 似 的 反 應 性 過 程 。 具 體 説 明 見 前 節 。33
- Page 1: 大 陸 沙 塵 暴 氣 象 條 件
- Page 4 and 5: one of the event and false-alarmed
- Page 6 and 7: 1. 研 究 員 級 : 研 究 員
- Page 8 and 9: 目 錄頁 碼摘 要 .............
- Page 10 and 11: 摘 要每 年 春 季 中 國 西
- Page 13 and 14: 1. 目 的中 國 的 沙 塵 暴
- Page 15 and 16: 林 、 彭 與 吳 (2001) 針 對
- Page 17 and 18: 2. 工 作 內 容本 計 劃 工
- Page 19 and 20: (2)NAQPM 沙 塵 模 擬 範 例圖
- Page 21 and 22: 帶 低 壓 外 圍 雲 系 影 響
- Page 23 and 24: 3. 預 報 模 式 網 站 介 紹
- Page 25 and 26: 圖 3.2: 中 央 氣 象 局 一
- Page 27 and 28: 3.3.2. Urban Air Quality in China
- Page 29 and 30: 圖 3.4: 衛 星 觀 測 沙 塵
- Page 31 and 32: 3.4.2. NAQPMS 模 擬 結 果本
- Page 33 and 34: System(CFORS), 此 模 式 由 日
- Page 35: 3.5. 沙 塵 預 報 單預 報 小
- Page 38 and 39: 東 部 外 海 以 氣 旋 式 彎
- Page 40 and 41: 化 , 南 方 副 熱 帶 高 壓
- Page 42 and 43: 加 入 「 次 層 模 式 」(Sub
- Page 46 and 47: 5.2.4. 液 相 化 學 與 濕 沉
- Page 48 and 49: O 3 於 沙 暴 來 臨 時 , 其
- Page 50 and 51: 低 估 實 際 沙 塵 濃 度 時
- Page 52 and 53: 4/155/22TAQM 4/17 日 15:00L ~ 4/18
- Page 54 and 55: 表 6-3: 沙 塵 襲 台 期 間 Ch
- Page 56 and 57: 6.1.4. Dust storm in weather report
- Page 58 and 59: 測 到 沙 塵 可 能 影 響 台
- Page 60 and 61: 低 估 了 一 次 , 而 NAQPMS
- Page 62 and 63: 4 月 6 日4 月 15 日5 月 22 日
- Page 64 and 65: 表 6-7:RAIM-CFORS 模 式 表 現
- Page 66 and 67: 6.3. 空 氣 塊 軌 跡 分 析軌
- Page 68 and 69: 的 影 響 的 確 不 容 忽 視
- Page 70 and 71: 圖 6-1 為 2000 年 東 亞 地
- Page 72 and 73: 表 11. 以 垂 直 速 度 法 與
- Page 74 and 75: (a) 之 前 模 擬 結 果 - 模
- Page 76 and 77: (a)之 前 模 擬 結 果 - 沙
- Page 78 and 79: (h) 2 月 - 8 月 - 改 進 排 放
- Page 80 and 81: Bott,A. (1989),A Positive Definite
- Page 82 and 83: 8 日 02 時 仍 位 於 東 海
- Page 84 and 85: 灣 地 區 。 低 壓 位 於 庫
- Page 86 and 87: 其 他 觀 測 資 料圖 A.1.8a
- Page 88 and 89: 一 高 峰 值 , 為 180.7 µg/m 3
- Page 90 and 91: 帶 來 一 般 污 染 物 , 造
- Page 92 and 93: (a) (b)(c) (d)(e) (f)A-12
- Page 94 and 95:
(e) (f)(g) (h)圖 A.1.2: 日 本
- Page 96 and 97:
(a) (b)(c) (d)(e) (f)A-16
- Page 98 and 99:
濃 度 (ug/m^3)橋 頭 、 恆 春
- Page 100 and 101:
(e) (f)(g) (h)圖 A.1.8:Dust storm
- Page 102 and 103:
(a) (b)(c) (d)(e) (f)A-22
- Page 104 and 105:
月 9 日 模 式 模 擬 結 果
- Page 106 and 107:
A.2. 第 三 波 侵 台 沙 塵 (3
- Page 108 and 109:
島 東 方 海 域 , 槽 線 向
- Page 110 and 111:
此 現 象 可 能 與 鋒 面 過
- Page 112 and 113:
帶 大 量 沙 塵 南 下 影 響
- Page 114 and 115:
A-34(a) (b)(c)980984984992992992992
- Page 116 and 117:
012181801218186-61440-6132013501380
- Page 118 and 119:
-120-120-186-63000312002940-6-12306
- Page 120 and 121:
(a) (b)(c) (d)圖 A.2.5:TAQM 模
- Page 122 and 123:
濃 度 (ug/m^3) 萬 里 、 陽
- Page 125 and 126:
(a) (b)(c) (d)圖 A.2.12: 沙 塵
- Page 127 and 128:
A.3. 第 四 波 侵 台 沙 塵 (3
- Page 129 and 130:
灣 地 區 。 三 個 模 式 預
- Page 131 and 132:
域 以 北 。 相 較 於 3 月 1
- Page 133 and 134:
NAQPMS 18 日 08L 19 日 20L 中
- Page 135 and 136:
(e)圖 A.3.2: 日 本 高 空 850 h
- Page 137 and 138:
圖 A.3.5:NAQPMS 模 式 模 擬 3
- Page 139 and 140:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.3.9:Dust sto
- Page 141 and 142:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.3.11: 沙
- Page 143 and 144:
(a) (b)圖 A.3.14: 台 灣 東 部
- Page 145 and 146:
湖 南 、 四 川 省 交 界 。
- Page 147 and 148:
其 他 觀 測 資 料根 據 Dust
- Page 149 and 150:
TAQM 23 日 05L 25 日 17L 全 台
- Page 151 and 152:
(e)圖 A.4.2: 日 本 高 空 850 h
- Page 153 and 154:
(a) (b)圖 A.4.6:CFORS 模 式 模
- Page 155 and 156:
(a)(b)(c)(d)(e)圖 A.4.9:Dust storm
- Page 157 and 158:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.4.11: 沙
- Page 159 and 160:
(a) (b)圖 A.4.14: 台 灣 東 部
- Page 161 and 162:
交 界 , 中 心 強 度 1024 hPa,
- Page 163 and 164:
明 顯 , 只 有 橋 頭 站 在 4
- Page 165 and 166:
NAQPMS 31 日 20L 1 日 20L 中 北
- Page 167 and 168:
(e)圖 A.5.2: 日 本 高 空 850 h
- Page 169 and 170:
(a) (b)圖 A.5.6:RIAM-CFORS 模 式
- Page 171 and 172:
(a) (b)(c) (d)(e)A.5.9:Dust storm i
- Page 173 and 174:
萬 里 測 站 模 式 和 觀 測
- Page 175 and 176:
A.6 第 七 波 侵 台 沙 塵 (4
- Page 177 and 178:
濃 度 , 因 此 為 漏 報 ;NAQP
- Page 179 and 180:
比 較 圖 , 依 序 為 萬 里
- Page 181 and 182:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.6.1: 日 本
- Page 183 and 184:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.6.3: 日 本
- Page 185 and 186:
(a) (b)圖 A.6.5:TAQM 模 式 模
- Page 187 and 188:
(c) (d)(e) (f)圖 A.6.9: 依 序
- Page 189 and 190:
(c) (d)圖 A.6.11:Chinese Urban Air
- Page 191 and 192:
(a) (b)圖 A.6.14: 台 灣 北 部
- Page 193 and 194:
台 灣 東 方 海 面 , 台 灣
- Page 195 and 196:
向 不 明 顯 , 風 速 也 很
- Page 197 and 198:
表 A.7:TAQM、NAQPMS、CFORS 模
- Page 199 and 200:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.7.2: 日 本
- Page 201 and 202:
(a) (b)(c) (d)(e)圖 A.7.4: 日 本
- Page 203 and 204:
萬 里 、 陽 明 、 馬 祖 站
- Page 205 and 206:
(c) (d)(e)圖 A.7.10:Dust storm in
- Page 207 and 208:
(c) (d) (e)圖 A.7.12: 沙 塵 觀
- Page 209 and 210:
(a) (b)圖 A.7.15: 台 灣 東 部
- Page 211 and 212:
爾 湖 西 方 , 中 心 環 流
- Page 213 and 214:
花 蓮 測 站 ( 圖 A.8.8e) 與
- Page 215 and 216:
表 A.8:TAQM、NAQPMS 模 式 比
- Page 217 and 218:
(c) (d)圖 A.8.2: 日 本 高 空 8
- Page 219 and 220:
圖 A.8.6:NAQPMS 模 式 模 擬 5
- Page 221 and 222:
(a) (b)(c) (d)圖 A.8.9:Dust storm
- Page 223 and 224:
花 蓮 站 觀 測 值 和 TAQM
- Page 225 and 226:
1. 本 計 畫 建 立 即 時 (rea
- Page 227 and 228:
B-4答 覆 : 目 前 模 式 未
- Page 229 and 230:
答 覆 : 除 了 模 式 的 不
- Page 231:
答 覆 : 根 據 教 育 部 訂