氣候變遷趨勢水文情境探討水利規劃試驗所

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  發刊期數:第0414期/ 發布日期:2020/12/18

圖1北部區域RCP4.5情境下全球環流模式_pic

為整體了解氣候變遷對區域水文量變動之影響,本案例採用「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」(TCCIP)所提供之降尺度資料進行後續氣候變遷衝擊分析,而降尺度資料係特別針對計畫區域所產製 。其中,北部區域資料係包含基隆河北勢溪南勢溪大漢溪三峽河油羅溪上坪溪以及雙溪流域之降尺度資料,而花蓮地區資料則係和平溪秀姑巒溪以及花蓮溪之降尺度資料。

氣候變遷情境資料數量眾多,例如:RCP4.5與RCP8.5情境分別包含30與33組全球環流模式推估值,而在水文實務應用上難以全面評估,故參考「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」(TCCIP)全球環流模式於基期模擬之綜合表現排序,作為後續全球環流模式挑選依據,針對模式挑選應考慮之原則說明如下:

模式獨立性

為維持全球環流模式之獨立性,建議從各個氣候研究單位最多挑選一個表現較佳之全球環流模式,避免影響整體系集平均結果之權重平衡。

模式表現

基於全球環流模式於臺灣降雨季節循環變化之模擬能力,優先考慮於歷史模擬表現較好之全球環流模式,避免挑選表現不佳之全球環流模式。而在全球環流模式數量上,Ahmed et al. (2019)建議可選擇表現較好之前3至10個模式,本計畫採用10個模式進行後續衝擊分析,以反應氣候變遷之高度不確定性。

豐枯特性

本計畫排除豐水期枯水期情境雨量皆為增加之全球環流模式,以聚焦探討氣候變遷對於水資源可能造成之負面衝擊。

  • 圖1北部區域RCP4_5情境下全球環流模式 
  • 圖2 北部區域RCP8_5情境下全球環流模式挑選結果 

北部區域於RCP4.5與RCP8.5情境下全球環流模式挑選結果分別如圖1與圖2所示。其中,RCP4.5情境下(圖1),4個全球環流模式結果符合「豐愈豐、枯愈枯」特性,而1個模式結果符合「豐愈枯、枯愈枯」特性;在RCP8.5情境下(圖2),6個全球環流模式結果符合「豐愈豐、枯愈枯」特性,而1個模式結果符合「豐愈枯、枯愈枯」特性。整體而言,無論RCP4.5或RCP8.5情境下,多數全球環流模式結果皆顯示未來情境雨量具有「豐愈豐、枯愈枯」特性。

  • 圖3 氣候變遷(RCP4_5情境)對北部區域月雨量之衝擊 
  • 圖4 氣候變遷(RCP8_5情境)對北部區域月雨量之衝擊 

圖3與圖4分別為氣候變遷(RCP4.5情境與RCP8.5情境)對北部區域整體流量之衝擊,而整體流量之計算方式為各個集水區流量之加總。圖中灰色長條圖為基期流量,紅色外框矩形代表未來情境流量之變動範圍(最大值與最小值),而三角形則為未來情境流量之平均值,就氣候變遷對月流量之衝擊而言,無論是RCP4.5或RCP8.5情境,北部區域整體平均情境流量於豐水期間(尤其是6至10月)變動範圍較大,而情境流量於枯水期間之變動範圍則較小,北部區域整體基期年流量約為56億噸,在RCP4.5情境下情境平均年流量為57噸億,其情境平均年流量變動範圍為52至64億噸;在RCP8.5情境下情境平均年流量則約為56億噸,其情境平均年流量變動範圍為51至63億噸。

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