區域局部環流對台北地區空氣品質之影響

Abstract

台灣夏季處於太平洋高壓影響之勢力範圍下，天氣狀況較為穩定，風速較微弱，此時將不利於空氣污染物的擴散，若加上氣流易在某特定點匯集，於日照強烈等太陽輻射條件充足下，諸如NOx、VOC等臭氧的前趨物值將可能在台北盆地中的被光化為臭氧。而在區域局部環流系統主宰整個環境風場時（弱綜觀），風場的變化即非常不尋常，因此造成高臭氧污染物的生成原因也就非常的複雜。其中必須考慮到的前趨物隨風場的傳送效應與本地排放量之多寡，以及垂直向的擴散作用。所以，若想得知此一複雜三維結構上之風場及污染物濃度場的分佈情形，則吾人需要一套數值模式工具輔助。因此，本研究選擇以中尺度氣象模式（MM5）與台灣空氣品質模式（TAQM）對2001年的7月18、19的北部地區高臭氧污染事件日，做一氣象場與化學場的模擬，藉此重現當時的空氣污染物（主要為臭氧）的時空分佈概況，並試著解釋導致高臭氧污染的可能原因。 模擬結果顯示7月18、19日台北盆地內陸之高臭氧污染濃度值，發生之原因可能為氣流將其前趨物質帶至盆地南端匯集所致，比較其與觀測單點的值發現，兩日濃度高值均有低估現象，且18日高值出現時間約略延遲1小時，此與氣象模式（MM5）模擬得出的風速過大與風向變異有重要關係。但污染物濃度的變化趨勢大體上而言尚稱一致。不過初步以通風指數分析而論似乎與污染物的濃度極值出現時機並無相關；另外，經垂直的剖面分析與後推軌跡線分析後概略推測局部環流的封閉式環流效應將會造成污染物之前趨物（NO2）可能於前一日（18日）晚間隨風場被帶至外海，隔日經由環流系統再將其帶回，導致19日的污染極值發生。最後利用排放資料的敏感度測試得知，此一個案的污染應不受境外移入之影響，是為台灣本地污染物排放所致。