應用WRF/Chem模式研析熱帶氣旋對南台灣大氣臭氧濃度流佈與累積現象

摘要

夏季期间本来为南台湾地区的大气空气品质,较佳的季节,然而当热带气旋(台风)侵台前,南台湾空气污染物浓度有短时间(1-2日)偏高现象。因此,基于希望能够了解热带气旋对此区域空气品质之影响,本研究旨在尝试应用新一代的气象/空品数值模式－WRF/Chem,模拟研析热带气旋对南台湾大气臭氧浓度变化的影响,并解析导致臭氧浓度累积的主要因素。本研究模拟南玛都台风侵台前后期间(2011年8月24-30日),南台湾大气臭氧浓度变化情形。研究中分析海上台风警报发布前后72小时期间,臭氧浓度变化的趋势。模拟结果显示:于海上台风警报发布日之前一日午后,南台湾林园、大寮等区域臭氧有浓度较高的现象(90ppb以上).由于臭氧为光化反应之二次污染物产物,太阳辐射强弱与大气扩散条件,为影响该浓度高低分布的主要因素。导致台风侵台期间,具有较高臭氧浓度的主要原因,系因为南台湾地区之盛行风向为北风及西向风,当台风环流系统逐渐接近,其地面风场与高层风场(500hpa)形成相对高压气象场,导致高雄区域形成局部低压环流。当热带气旋(台风)受到导引而逐渐接近台湾南部区域前,高层大气燥热下沉,白昼云量稀少,太阳辐射较强,导致大气臭氧浓度的累积。本研究透过WRF/Chem光化反应模式,模拟光化污染物臭氧浓度变化趋势,显示气象因素为影响此区域大气空气品质的重要关键因素。