計劃緣起

氣候變遷研究聯盟由以下四個計畫及團隊組成

無標題文件 本計劃網羅國內在氣候研究、模式發展與模擬方面極具經驗的研究人員,以中央研究院環境變遷研究中心為核心,台灣大學中央大學台灣師範大學等大學的研究人員為合作夥伴,組成氣候變遷研究聯盟,擬以五年為期,建立台灣氣候變遷模擬與詮釋所需的關鍵能力。

 
研究目標
  1. 開發國內氣候模式的建構能力,發展可以自行研發改進的氣候系統模式,提供學研界進行氣候變異與變遷研究。 
  2. 利用模式評估研判氣候變遷對東亞氣候與季風、台灣極端天氣(如颱風、豪雨、乾旱等)的可能衝擊。 
 
研究項目
  1. 建構一套國內可以自行修改研發的地球系統模式群組:全球地球系統模式、高解析度(小於20公里)全球大氣模式、超高解析度區域模式。 
  2. 改善引進之模式群組的物理參數化,建構台灣氣候模式系統。
  3. 利用模式評估自然與人為氣候變遷對極端天氣與氣候的衝擊。
  4. 建立氣候變遷對極端天氣與氣候衝擊的評析與推估能力。 
  5. 建立氣候變遷模擬平台與資料庫。 
  6. 參與台灣氣候變遷科學報告之撰寫。 
 
模式建置與發展

本計劃將建構一套氣候變遷模式群組,所採取的策略為引進國外表現優良的模式,改善模式中的物理參數化與模組,使之成為國內可以自行研發改進的社群氣候模式,並提供學界與作業單位使用。此一模式群組將被用來進行研究目標2與3的極端天氣與氣候研究,發展偵測與歸因技術,建立國內評析與推估氣候變遷對極端天氣與氣候衝擊的能力。模式群組建構說明如下。

    • 地球系統模式:
      本計劃將引進美國國家大氣研究中心(National Center forAtmospheric Research)所發展的Community Climate System Model 第四版(CCSM4)與Community Earth System Model 第一版 (CESM1)。該模式有NCAR長期發展團隊的支援,模式說明完整,程式架構清楚精簡容易了解與修改。本計劃將針對該模式進行下列工作:
      1. 評估其對流、邊界層、地表過程、幅射、雲微物理等參數化模組,進行必要的修改,或以自行發展的模組取代。
      2. 以自行研發的氣膠/雲微物理模組取代CESM1 的模組,3.評估該模式的海洋模組的表現,以新的海洋模組取代。

    • 高解析度全球大氣模式:
      本計劃將引進美國Geophysical Fluid Dynamics Laboratory 所發展的High Resolution Atmospheric Model(GFDL HiRAM),該模式為台灣旅美科學家林先建博士一手建立,模擬劇烈天氣系統(如颱風)的能力甚佳(Chen and Lin 2011)。本計劃將與林博士密切合作,取得其最新版本進行下列研究:
      1. 偵測與歸因研究。
      2. 極端天氣統計特性變遷模擬。
      3. 氣候變遷“時段切片(time-slicing)"模擬,提供高解析度資料評估本地氣候變遷,或作為降尺度之用。

  • 區域模式(WRF 與CReSS):
    本計劃將利用國內普遍使用的NCAR WRF 區域模式以及名古屋大學發展的CReSS 區域模式進行下列研究:
    1. 偵測與歸因研究。
    2. 極端天氣事件(颱風與豪雨)模擬。
    3. 利用時段切片模擬結果進行極高空間解析之降尺度模擬。
    4. 評估本計劃發展的參數化模組在此二模式的適用性,經過測試後,取代原模式之參數化模組。
 
氣候變遷模擬與資料平台之建構
  • 氣候變遷模擬平台:
    本計劃將公開自行發展的模式群組給國內研究社群,組成模擬策略聯盟,進行不同時空尺度的氣候變遷模擬與推估,並提供必要的諮詢服務。
  • 氣候變遷資料平台:
    本計劃將購置大型資料儲存系統,典藏以下二類氣候變遷資料,並提供給國內研究社群進行氣候變遷基礎與衝擊推估研究。

    第一類為氣候模擬與推估資料,包括本計劃產出的長氣氣候模擬資料與CMIP5(Taylor et al. 2011)氣候變遷推估資料。第二類為各大研究中心產出之長期(數十年至百年)全球重分析資料,如NCEP CFSR(Saha et al. 2010)、20 Century Reanalysis(Compo et al. 2011)、
    ERA CLIM
    等。上述之國外資料量雖然為網路公開資料,但是總量十分龐大高達數petabytes,單一研究人員或團隊不易收集完整資料。 如由本計劃專門負責收集管理,再提供學研界使用,可達事半功倍的效果。
 
台灣氣候變遷研究報告之撰寫


「台灣氣候變遷推估與資訊平台計畫」(簡稱TCCIP)已於2011年5月完成「台灣氣候變遷科學報告2010」(許等),並計劃於2012出版更新版。我們建議國內應該比照IPCC評估報告,每隔數年出版「台灣氣候變遷科學報告」,除了綜整IPCC與科研界對全球氣候變遷的最新研究,亦更新對台灣氣候變遷的最新評析與推估結果,作為政府施政參考。氣候變遷研究聯盟將與TCCIP團隊合作,負責全球與季風氣候變遷部分的撰寫,TCCIP則負責台灣氣候變遷評析、推估與衝擊部分的撰寫。

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