空污减少降雨!中央大学以NASA资料研究获成果 刊大气科学期刊
▲国立中央大学大气科学系师生研究发现,秋冬空污可能改变降雨特征,使得降雨减少,图为石门水库上游处水位骤降。(资料照/记者沈继昌翻摄)
针对全台水库水位骤减,且迟迟没有足量降雨,中央大学大气科学系与美国纽约州立大学研究团队合作,利用NASA卫星与地面长达13年长期观测资料分析,气胶对台湾北部秋季暖云与降雨之影响,研究发现秋冬空气污染可能改变降雨特征,这项成果已刊登在大气科学顶尖期刊(Atmospheric Chemistry and Physics)上,为台湾北部缺雨提供一项可靠资讯参考。
据中央大学大气科学系副教授王圣翔指出,台湾主要降雨来源为每年5至9月的梅雨与台风季节,秋冬季降雨量相对较少,对于水库维持蓄水量则是相当关键,秋冬季同时是空气品质较差季节,空气污染不只会影响健康,也可能改变降雨特征。
▲中央大学大气系研究显示,空气污染改变桃园市降雨特征,左起为大气系教授林沛练、学生陈映洁以及指导教授王圣翔。(图/记者沈继昌翻摄)
中大研究团队透过整合地面细悬浮微粒PM2.5、气象观测(温度、湿度、风向、风速及降雨量)与卫星观测之气胶与云参数等资料,提出气胶间接效应(aerosol indirect effect)观察证据。其中桃园地区人口聚集工商业发达,在空气品质较为不良秋季,暖云特征大多属于薄且破碎,(暖云系指云内温度高于摄氏0度以上)在固定量水气条件下,当气胶含量增加,会导致云滴数量浓度增加、云滴体积变小、抑制暖云底部降水,让云的生命周期变长,意味着不容易降雨。
▲中央大学大气系教授王圣翔制作的PM2.5空气污染改变桃园降雨特征的示意图。(图/记者沈继昌翻摄)
此外,搭配分析地面雨滴粒径观测资料得到证实,污染日的平均日累积降雨量,比干净日低了6.8毫米,两者间差异主要来自于小雨滴与中雨滴的数目及发生频率减少,而大雨滴反而增加,但大雨滴所占总数比例是较低的,降雨效率低,无助总降雨量增加。
整体而言,中大研究团队强调,空气污染造成桃园地区云与降雨特征的改变,会间接影响到石门水库集水区降雨量,更直接影响水库蓄水量。
这份研究报告的第一作者陈映洁,是中央大气物理研究所的硕士生同学,当时为第一届参与台美U.S.-Taiwan Partnership for International Research and Education(简称PIRE计划)的学生,在美国进行交换学生2个月,PIRE计划为台湾科技部与美国国家科学基金会共同支持之计划,台美双方分别由中央大学大气系与纽约州立大学奥尔巴尼分校大气科学研究中心主导。论文刊出网址: https://acp.copernicus.org/articles/21/4487/2021/。
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