博碩士論文 946201015 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:7 、訪客IP:3.95.139.100
姓名 曹嘉宏(Jia-Hong Cao)  查詢紙本館藏   畢業系所 大氣物理研究所
論文名稱 台灣土地利用型態對MM5模擬局部環流之影響
相關論文
★ 宜蘭地區秋冬季降雨特性之研究★ 區域氣候模式在南海季風實驗期間的區域氣候模擬研究
★ 台灣地區午後對流降水特性之分析★ 台灣梅雨季中尺度對流系統之數值模擬研究-TAMEX IOP 8 個案
★ 冬季中部地區空氣污染物傳送與擴散之模擬研究★ 利用整合探空系統分析南海北部大氣邊界層特性之研究
★ 中尺度波譜模式對梅雨期豪雨個案模擬之研究★ 宜蘭地區秋冬季豪大雨特性之研究
★ 台灣東南部地區局部環流與邊界層特性之研究★ 台灣東南部地區複雜地形局部環流的模擬研究
★ 宜蘭地區豪雨個案之研究★ 台灣北部地區雨滴粒徑分佈特性與降雨估計之探討
★ 冬季雹暴個案之分析與模擬★ 伴隨敏督利颱風的強烈西南氣流引發豪大雨之個案探討
★ 利用整合探空系統分析台灣東南部地區大氣邊界層特性之研究★ 桃芝颱風(2001)數值模擬研究:颱風路徑與結構之模擬與分析
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 地表過程不僅牽涉地氣間的交互作用,以影響天氣與區域氣候的特性,在模式中地表過程要能正確的發生作用,正確的土地利用型態分布與良好的參數化是決定性的因子。台灣經濟起飛,都市高度發展以後地貌已經有許多的改變,目前MM5所使用的美國地質調查局(USGS)所提供的土地利用型態資料,因為使用太過老舊的台灣土地分類資料,已經無法反映台灣真實的土地利用情形。因此,台灣中鼎公司(CTCI)利用內政部空照圖,將其數位化成台灣及鄰近地區的高解析度土地利用資料。CTCI與USGS兩種土地利用資料差異最大的地方為都市地區的大小與分布差異,水旱田的比例以及山區混合林的分布範圍。不同的土地利用資料所相對應的土壤參數如反照率、粗糙長度、土壤濕度等皆不相同,這些參數是模式在計算地表能量交換與地表特性時的重要依據,故本研究比較兩種不同的土地利用資料對於MM5模式的影響,討論改變土地利用資料之後,模擬台灣局部環流的差異。
變更土地利用資料之後,土壤濕度有很大的差異,尤其在較大的都會區如台北、台中,旱作物分布的地區,這些差異使可感熱通量與潛熱通量的比例有很大的不同。因CTCI中都市區域分佈明顯比USGS廣,且旱作物的區域也較多,乾燥的地表狀況造成在這些地區的溫度以CTCI為土地利用的模擬結果略比USGS的結果高溫,海風環流隨之發展得更快速,風速也較強。模擬與測站溫度比對上,以CTCI與USGS為土地利用分布的模擬結果皆有高估的情況,在相關係數方面兩者皆達0.9,但以RMAE(root mean squared error)來看,除了高雄站以外,其餘的地區都是USGS的模擬結果與測站觀測值之間的差異較小。
土地利用參數設定的敏感度測試,結果顯示土壤濕度的增加可以改善地表溫度高估的模擬誤差,但土壤濕度並非是全台灣統一增加,而是需要對於各個土地利用型態分別處理。在粗糙度的部分,增加都市與混合林這兩種類型的粗糙度,例如將都市的粗糙長度由50cm改成150cm,森林的部分改成100cm,在風速上有較好的模擬結果。
摘要(英) In order to well predict atmospheric conditions in Taiwan Island, the land surface processes must be accurately described through including the detailed land use data and the reasonable surface parameters. In the past few decades, the land use in Taiwan has changed quite large, especially in an urban environment area. The U.S. Geological Survey (USGS) 25- category land use data used nowadays in the Fifth-generation Mesoscale Model (MM5) is out of date in Taiwan. The China Technical Consultants Inc. (CTCI) land use data was digitized with the aerial photograph from Ministry of the Interior (MOI). The apparent difference between CTCI and USGS land use data is the range and location of urban area, cropland and forest. Soil parameters are different in each type of land use, such as albedo, roughness length and soil moisture. These parameters are close related to the land surface processes in model.
This paper presents the impact of different land use data on MM5 model simulates, especially the development of local circulation in Taiwan. Soil moisture was apparently different between two land use data, especially in urban area and dryland cropland. Different soil moisture would change the heat flux condition and result in changes temperature patterns. The model output with CTCI land use data has higher temperature than the output with USGS data.
Correlation between station observation and model output with each land use data are more than 0.9, but root mean squared error show that the bias between station observation and the model output with USGS is less than CTCI. The sensitivity test for land use parameters shows that increasing soil moisture and roughness length can reduce the bias of temperature and wind speed respectively.
關鍵字(中) ★ 土地利用
★ MM5
關鍵字(英) ★ land-use
★ MM5
論文目次 摘要......................................................I
Abstract................................................III
致謝......................................................V
目錄.....................................................VI
表目錄.................................................VIII
圖目錄...................................................IX
一、緒論.................................................01
1-1 前言.............................................01
1-2 文獻回顧.........................................01
1-3 研究動機及目的...................................03
二、模式簡介與資料處理...................................05
2-1 模式介紹.........................................05
2-2 模式設定.........................................09
2-3 資料介紹.........................................10
三、模試模擬實驗之設計...................................11
3-1 個案介紹.........................................11
3-1-1 個案選取.....................................11
3-1-2 天氣概述.....................................11
3-2 實驗設計.........................................13
四、改變土地利用的影響...................................15
4-1 土地利用型態CTCI與USGS的差異比較...............15
4-2 結果比較.........................................16
4-2-1台灣溫度模擬分析..............................16
4-2-2北部地區局部環流差異..........................18
4-2-3中部地區局部環流差異..........................20
4-2-4南部地區局部環流差異..........................21
4-3測站觀測與模擬溫度比較............................22
五、土地利用參數測試比較.................................25
5-1 測試實驗設計......................................25
5-2 參數敏感度實驗設計................................26
5-2-1土壤濕度.......................................26
5-2-2粗糙長度.......................................28
5-3 土壤濕度對局部環流影響............................30
六、結論.................................................32
6-1 結論...............................................32
6-2 展望...............................................34
附錄A:MRF邊界層高度計算方法............................35
參考文獻.................................................36
附表.....................................................39
附圖.....................................................47
參考文獻 張能復,曾威霖,2005:地表能量平衡處理大氣穩定度方法與實例。空氣汙染模式支援中心網站(http://www.aqmc.org.tw)
戴俐卉,洪景山,莊秉潔,蔡徵霖,倪佩貞,2006:WRF模式中台灣地區土地利用型態織更新與個案研究。95年天氣分析與預報研討會論文彙編,P.2-43,中央氣象局。
Anthes, R.A., and T.T. Warner, 1978: Development of hydrodynamic models suitable for air pollution and other mesometeorological studies. Mon. Wea. Rev., 106, 1045-1078.
Barna, M. and B. Lamb, 2000: Improving Ozone Modelling in Regions of Complex Terrain Using Observational Nudging in a Prognostic Meteorological Model. Atmos. Environ., 34, 4889–4906.
Chen, F., and J. Dudhia, 2001: Coupling an advanced land surface-hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon. Wea. Rev., 129, 569-585.
____, and ____, 2001: Coupling an Advanced Land Surface-hydrology Model with the Penn State-NCAR MM5 Modelling System. Part II: Preliminary Model Validation. Mon. Wea. Rev., 129, 587–604.
Cheng, F.-Y., D. W. Byun, and S.-T. Kim, 2005: Study the interaction between meteorology and chemistry on the Houston’s high ozone problem using CMAQ/MM5. Extended Abstract, 4th Annual CMAS Models-3 Users’ Conf., Chapel Hill.
____, ____, and ____, 2007: A numerical study to understand impact of meteorological fields on Houston's high O3 problem using CMAQ/MM5. Extended Abstract, 2007 AMS Conf., San Antonio.
Deardorff, J. W.,1972: arameterization of the planetary Boundary layer for use in general circulation models. Mon. Wea. Rev.,100, 93-106.
Dosio, A., S. Emeis, G. Graziani, W. Junkermann, and A. Levy, 2001: Assessing the Meteological Conditions of a Deep Italian Alpine Valley System by Means of a Measuring Campaign and Simulations with Two Models During a Summer Smog Episode. Atmos. Environ. 35, 5441–5454.
Grell, G. A., J. Dudhia, and D. R. Stauffer, 1994: A description of the fifth-generation Penn State/NCAR mesoscale model (MM5). NCAR Technical Note, NCAR/TN-398+STR, 117 pp.
____, ____, and ____, 1995: A description of the fifth-generation Penn State/NCAR Mesoscale Model. NCAR Technical Note, 122 pp.
Hong, S. Y. and H. L. Pan, 1996: Nonlocal boundary layer vertical diffusion in a medium-range forecast model. Mon. Wea. Rev., 124, 2322-2339.
Lam J.S.L., A.K.H. Lau and J.C.H. Fung, 2006: Application of refined land-use categories for high resolution mesoscale atmospheric modeling. Boundary-Layer Meteorology, 119, 263–288.
Nielsen-Gammon, John W., 2002: Meteorological modeling for the August 2000 Houston- Galveston ozone episode: PBL Characteristics, nudging procedure and performance evaluation. Report to the Technical Analysis Division, Texas Natural Resource Conservation Commission, February 28, 2002, 109 pp.
Xiu, A. J. and J. E. Pleim, 2001: Development of a Land Surface Model. Part I: Application in a Mesoscale Meteorological Model. J. Appl. Meteorol. 40(2), 192-209.
指導教授 張隆男、林沛練
(Long-Nan Chang、Pay-Liam Lin)
審核日期 2007-7-24
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明