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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄭淑珠
研究生(外文):Shu-chu Cheng
論文名稱:台灣地區風速與風向分佈之分析(以1951-2001年資料為例)
論文名稱(外文):Analysis of Wind Speed and Wind Direction Distribution Of Taiwan Area-using the 1951-2001 Data
指導教授:張景鐘張景鐘引用關係
指導教授(外文):Jing-jong Jang
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:河海工程學系碩士在職專班
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:133
中文關鍵詞:大氣邊界層基本設計風速極值風速平時風速迴歸期
外文關鍵詞:atmospheric boundary layerbasic design wind speedextreme wind velocityordinary wind velocityreturn period
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  台灣四面環海,西鄰東亞大陸,東為廣大的太平洋。雖然地處亞熱帶,四季不像北方大陸那樣分明。但因中央山脈縱貫南北,成為天然屏障,更增加氣象變化的複雜性,也因此隨著不同的季節變化,產生了一些特殊的天氣現象,亦即除有典型島嶼特性外,還多了不少複雜的變化,因海、陸特性不同所引發之海陸風,加上地形引發之山谷風,對於大氣邊界層(atmospheric boundary layer),中尺度天氣系統的演化及污染物的輸送有很大影響。
  氣象科學是人們用來了解大自然中天氣變化的一門學科。我們知道,天氣的變化對生活和民生經濟建設都有著直接的影響。有的災害性天氣,甚至對工、農業生產和人民生活都有很大的影響。中央氣象局每天把做出的天氣預報,通過廣播、報紙、電話及時告訴我們,讓我們能夠充分地利用有利的天氣條件,預防和克服不利的天氣因素,進而悠遊於大自然中,所以持續不斷地對氣象深入研究對改善環境生活品質將有很大的助益。
  本研究將以中央氣象局9個測站為觀測資料,以 1951-2001年之間的風速、風向資料為主,分為極值風速與平時風速兩方面,極值風速以分析年最大值50年迴歸期之基本設計風速 (basic design wind speed)以及各風向之機率分佈;平時風速則分析每月、每年的平均速度、主要風向以及各風向相對發生之機率百分比。期望作為建築結構設計及風力發電廠址以及相關研究的參考依據。
TAIWAN is an island. Its west shores are facing TAIWAN strait Its east shores are facing pacific ocean Although TAIWAN is located within the subtropical area, however, it is relatives warm all year around. But since central mountain range is through from north to south, it becomes a natural boundary. It increases the complexity of a rapid weather change. As a result of variety of seasonal change, it creates a special weather phenomenon. Not only does it possess a typical characteristic of an island’s weather, but also its special territory shape generates a valley breeze. It impacts greatly on its atmospheric boundary layer, an evolution of mid-scale atmospheric system and its delivery of pollutants.
Meteorological science is a study for the purpose of understanding a weather change in the natural world. What we hare already known, a weather change can directly impact on the economy & human life. Some bad weather can cause great damages to the human life, agricultural & industrial production. Central weather bureau prepares & announces weather forecasting daily through radio & TV broadcasting system, newspapers & other telephone system so that we can utilize weather conditions effectively.
Thus, we can take advantage of preventing &overcoming unfavorable weather elements. In addition, we can enjoy life in the great nature. This is the reason why we need to pursue a continuous study of meteorological science in order to better quality life on the environment.
This study utilizes wind data of nine meteorological stations of the central weather bureau. These data primarily include wind velocity & wind direction from 1951 to 2001. Wind velocity divides into extreme velocity & ordinary velocity. Extreme wind velocity is used to study the basic design wind speed & the probability distribution of wind direction for the maximum fifty years return period. Ordinary wind velocity is to analyze average wind velocity, main wind direction and its percentage of probability of relative occurrence of each wind direction. This analysis can be served as a reference for the building structural design, the selection of wind power plant location and the other application.
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中文摘要
英文摘要  
目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .I
圖目錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ⅳ
表目錄  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ⅷ
第一章 緒論 . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 1
1-1 研究動機  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1-2 研究目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1-3 研究內容  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
第二章 風的特性 . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 6
2-1 風速的大小 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2-2 海.陸風  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2-3 風速的垂直分佈 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2-4 紊流  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
第三章 風速機率與研究方法 . . . . . . . . . . . . . . . 22
3-1 風速之或然率分佈數學模式  . . . . . . . . . . . . . . 22
3-2 極值風速   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3-3 平時風速  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
第四章 統計分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4-1 資料處理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4-2 極值風速 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4-2.1 迴歸期風速  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4-2.2 基本設計風速   . . . . . . . . .. . . . . . . . 36
4-2.3 各風向機率分佈 . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4-3 平時風速 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4-3.1 變化趨勢  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4-3.2 各風向的風速機率分佈 . . . . . . . . . . . . . . 89
第五章 結論與建議 . . . . . .. . . . . . . . . . . . .131
5-1 結論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
5-2 建議 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
參考文獻  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .R-1
附錄
附錄一 歷年重大颱風損失表 . . . . . . . . . . . . . . A-1
附錄二 台灣地區1961-1991年因強風導致之各項損失表  . . . A-2
附錄三 台灣地區1961-1993年因龍捲風導致之各項損失表  . . . A-2
附錄四 風力示範推廣計劃 . . . . . . . . . . . . . . . .A-3
附錄五 基隆不分風向之平均風速機率圖(1996~2001)  . . . . .A-9附錄六 台北不分風向之平均風速機率圖(1996~2001)  . . . . .A-9
附錄七 新竹不分風向之平均風速機率圖(1996~2001)  . . . . A-10附錄八 台中不分風向之平均風速機率圖(1996~2001) . . . . A-10附錄九 花蓮不分風向之平均風速機率圖(1996~2001)  . . . . A-11附錄十 台南不分風向之平均風速機率圖(1996~2001)  . . . . A-11附錄十一 台東不分風向之平均風速機率圖 (1996~2001) . . A-12
附錄十二 高雄不分風向之平均風速機率圖 (1996~2001) . . A-12
附錄十三 恆春不分風向之平均風速機率圖 (1996~2001) . . A-13
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