光達及太陽輻射儀之應用：2005中壢氣膠光學垂直特性及邊界層高度之變化

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姓名

郭俊江(Chun-Chiang Kuo) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

光達及太陽輻射儀之應用：2005中壢氣膠光學垂直特性及邊界層高度之變化

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摘要(中)

本研究旨在探討太陽輻射儀及光達之應用，利用2005年於中壢之觀測資料，反演邊界層高度與消光係數垂直剖面，並配合綜觀天氣分類、地面觀測資料及氣流軌跡資料等探討中壢氣膠光學垂直特性在不同季節、不同天氣型態下之特徵。
根據太陽輻射儀觀測之440 nm氣膠光學厚度(τ440 )月平均顯示2005年氣膠光學厚度高值出現在春季(0.814 ± 0.227)，夏季 (0.548 ± 0.273) 次之，冬季 (0.442 ± 0.227) 最低。2005年中壢Ångström exponent月平均變化範圍在1.051 - 1.259之間，顯示各月份垂直氣柱中粗粒與細粒氣膠比例維持相當穩定的狀態。配合綜觀天氣型態分類發現2005年中壢氣膠光學厚度在B (高壓中心偏高緯度，台灣以東風為主) 、R (高壓迴流)、M (西南季風)、T2(颱風中心位在台灣西北方) 等型態下之平均值較高，τ440之平均值在0.68 – 0.82 之間，而C (寒潮爆發)及T3 (颱風中心位在台灣西南方) 等型較低，τ440分別約為0.3及0.04。
此外，在R型、T2型、T0 (颱風在1000 km 外) 型以及T4 (颱風中心位在台灣東南方) 等型天氣型態下，平均邊界層頂高度分別約為0.65 km、0.78 km、0.68 km及 0.72 km，邊界層內氣膠光學厚度之貢獻佔垂直氣柱總消光作用之比例分別約為57 %、27 %、58 % 及 50 %。R型及T4型態下，地表懸浮微粒(PM10及PM2.5)濃度與τ440相關係數均高於以全年資料所估算之相關係數，顯示在此兩種天氣型態下低層垂直氣柱中氣膠較能反應出垂直氣柱中氣膠光學厚度之變化情形。

摘要(英)

The purpose of this study is to characterize the aerosol optical properties measured by the sunphotometer and micro-pulse lidar in Chung-Li during the year of 2005. Combining with meteorological data, backward trajectories and ground level particle mass concentrations, this study also attempt to investigate the characterization of aerosol optical properties with respect to different seasons and weather conditions.
The maximum and minimum values of monthly mean aerosol optical depths at 440 nm occurred in spring (0.814 ± 0.227) and winter (0.442 ± 0.227), respectively. The monthly mean of Ångström exponent varied between 1.051 and 1.259, indicating a relatively stable ratio of the columnar coarse to fine particle size. Moreover, it was found that the averaged aerosol optical depth was higher under the weather conditions B ( high pressure center in high latitude, and easterly wind in Taiwan ), R (outflow of high pressure system to Taiwan ), M (Southwesterly monsoon) and T2 ( the typhoon’s center located at the northwest side of Taiwan), and in a range between 0.68 and 0.82 . In contrast it was lower under the weather conditions C (cold-air outbreak) and T3 (the typhoon’s center located at the southwest side of Taiwan), with the value of 0.3 and 0.4, respectively.
In addition, the aerosol particles within the boundary layer contributed about 57% of the columnar aerosol optical depth under the weather condition R. Relatively higher correlation coefficient between ground-level particle concentration and aerosol optical depth reveals that the former dominated the later in the lower troposphere.

關鍵字(中)

★ 太陽輻射儀
★ 光達

關鍵字(英)

★ Sunphotometer
★ Lidar

論文目次

摘要 ............................................... Ι
致謝 ............................................... III
目錄 ............................................... IV
表目錄 ............................................. VI
圖目錄 .............................................. VII
第一章前言 ............................................ 1
1.1 研究動機 ........................................ 2
1.2 研究目的 ........................................ 3
第二章文獻回顧 ......................................... 4
2.1 氣膠之輻射效應 ................................... 4
2.2 氣膠光學垂直特性 ................................ 6
2.3 定義邊界層頂 .................................... 8
2.4 綜觀天氣分類之研究............................... 10
第三章研究方法 ........................................ 12
3.1 研究架構 ........................................ 12
3.2 實驗時間與地點 .................................. 12
3.3 實驗設備與觀測原理 .............................. 13
3.3.1 太陽輻射儀 ...................................13
3.3.2 微脈衝光達 ...................................15
3.4 氣膠光學特徵參數 ................................16
3.4.1 氣膠光學厚度 .................................16
3.4.2 Ångström exponent ..............................17
3.5 定義邊界層頂 ....................................18
3.6 綜觀天氣分類.....................................19
第四章結果與討論 ........................................................... 20
4.1 中壢氣膠光學垂直特性與地面監測資料之分析 ............... 20
4.2 中壢氣膠光學垂直特性之季節變化 ................................... 21
4.3 中壢氣膠光學垂直特性在不同天氣型態下特性 ............... 24
4.4 個案探討 ................................................. 27
第五章結論與未來展望 ............................................ 34
5.1 結論 ............................................................. 34
5.2 未來展望 ............................................... 36
參考文獻 ........................................................... 37
附錄A

參考文獻

王聖翔，2006：亞洲生質燃燒氣膠對區域環境與大氣輻射之衝擊及對氣象場的反饋作用。國立中央大學大氣物理研究所博士論文，中壢。
江智偉，1999：偏振雷達對卷雲的量測。國立中央大學物理研究所碩士論
文，中壢。
林和駿，2002：春季台灣地區懸浮微粒之短波輻射效應。國立台灣大學，大氣科學研究所碩士論文，台北。
林和駿，林博雄及劉紹臣，2005：台灣南北城市氣膠光學厚度的特徵，中華民國國際氣膠科技研討會，203 – 212。
林能暉、詹長權、黃景祥及江火明，1997：空氣品質嚴重惡化緊急防制辦法之檢討，EPA-86-FA44-09-47，行政院環境保護署。
林能暉、黃景祥及彭啟明，2001：空氣品質異常偶發事件之認定及評估，EPA-90-FA11-03-90D014，行政院環境保護署。
林能暉、劉振榮、李崇德及倪簡白，2004：”空氣污染物跨境傳輸對台灣地區空氣品質影響之研究：監測系統整合與分析應用”，EPA-93-U1L1-02-101，行政院環境保護署。
胡婷堯，1996：桃園地區每日最大臭氧濃度之預測。國立中央大學，大氣物理研究所碩士論文，中壢。
張時禹、詹長權、王家麟及劉遵賢，2004：台灣地區光化學污染物之行成、傳輸機制及其影響，EPA-93-FA11-03-A070，行政院環境保護署。
陳進煌，1995：氣流軌跡模式在大氣污染物長程輸送上之運用。國立中央大學大氣物理研究所碩士論文，中壢。
陳韡鼐、林博雄、陳自光、周崇光及陳正平，2006：Diurnal Cycle of Mixing Height Measured by Lidar，中華民國國際氣膠科技研討會。
彭啟明，1994：台灣北部地區混合層高度的觀測與模擬。國立中央大學，大氣物理研究所碩士論文，中壢。
Ackerman, A. S., O. B. Toon, D. E. Stevens, A. J. Heymsfield, V. Ramanathan, and E. J. Welton, 2001, Reduction of tropical cloudiness by soot, Science, 288, 1042-1047.
Berlyand, M. E., 1991：Prediction and regulation of air pollution, Kluwer Academic Publishers, Boston, 312 pp.
Campbell, J.R., D.L. Hlavka, E.J. Welton, C.J. Flynn, D.D. Turner, J.D. Spinhirne, V.S. Scott, and I.H. Hwang, 2002, Full-time, Eye-Safe Cloud and Aerosol Lidar Observation at Atmospheric Radiation Measurement Program Sites: Instrument and Data Processing, J. Atmos. Oceanic Technol., 19, 431-442.
Eck, T. F., B. N. Holben, O. Dubovik, A. Smirnov, P. Goloub, H. B. Chen, B. Chatenet, L. Gomes, X.-Y. Zhang, S.-C. Tsay, Q. Ji, D. Giles, and I. Slutsker, 2005, Columnar aerosol optical properties at AERONET sites in central eastern Asia and aerosol transport to the tropical mid-Pacific, J. Gerphys. Res., 110, D06202, doi:10.1029/2004JD005274.
Flamant, C., J. Pelon, P. H. Flamant, and P. Durand, 1997, Lidar determination of the entrainment zone thickness at the top of the unstable marine atmospheric boundary-layer, Boundary-Layer Meteorol., 83, 247 – 284.
Hansen, J., M. Sato, and R. Ruedy, 1997, Radiative forcing and climate response, J. Geophys. Res., 102(D6), 6831–6864.
Holben, B. N., T. F. Eck, I. Slutsker, D. Tanre, J. P. Buis, A. Setzer, E. Vermote, J. A. Reagan, Y. J. Kaufman, T. Nakajima, F. Lavenu, I. Jankowiak, and A. Smirnov, 1998, AERONET-A federated instrument network and data archive for aerosol characterization. Remote Sensing of Environment, 66, 1-16.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2001, Climate Change 2001: The Scientific Basis, edited by J. T. Houghton et al., Cambridge Univ. Press, New York.
Lohmann, U., and M. Wild, 2005, Solar Dimming, Global Change NewsLetter, 63, 21-22.
Menut, L., C. Flamant, J. Pelon, and P. H. Flamant, 1999, Urban boundary-layer height determination from lidar measurements over the Paris area, Applied Optics, 38, 945 – 954.
Ogunjobi, K. O., Z. He, K. W. Kim, and Y. J. Kim, 2004, Aerosol optical depth during episodes of Asian dust storms and biomass burning at Kwangju, South Korea, Atmos. Environ., 38, 1313 – 1323.
Sano, I., S. Mukai, Y. Okada, B. N. Holben, S. Ohta, and T. Takamura, 2003, Optical properties of aerosols durning APEX and ACE-Asia experiments, J. Gerphys. Res., 108, D23, doi:10.1029/2002JD00 3263.
Sibert, P., F. Beyrich, S.-E. Gryning, S. Joffre, A. Rasmussen, and P. Tercier, 2000, Review and intercomparison of operational methods for the determination of the mixing height, Atmos. Environ., 34, 1001 – 1027.

指導教授

林能暉(Neng-Huei Lin)

審核日期

2006-7-23

推文