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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:郭毓琇
研究生(外文):Yu-Hsiu Kuo
論文名稱:運用CAMX模式模擬分析中部空品區污染物來源之研究
論文名稱(外文):The Study of Air Pollution Sources in Central Taiwan Air Quality Area through Simulation and Analysis of CAMX Model
指導教授:楊宏宇楊宏宇引用關係
指導教授(外文):Horng-Yu Yang
學位類別:碩士
校院名稱:中華技術學院
系所名稱:土木防災工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:137
中文關鍵詞:逆軌跡模式臭氧懸浮微粒MM5模式CAMx模式
外文關鍵詞:Back Trajectory ModelsOzonesuspended particulatesMesoscale Model-5CAMx Model.
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中部空品區四縣市環境負荷日益嚴重、空氣品質日益變化、縣市不同之污染源特性依縣市而異、露天燃燒、河川裸露地之揚塵、污染源排放量掌握之不確定性、污染物傳輸及污染來源之成因未明確等。考量空氣品質變化受到各地污染特性,地形、氣象等因素影響,針對中部地區地形與氣象加以模式模擬。研究採用逆軌跡模式(Back trajectory models)及MM5模式(Mesoscale Model-5),模擬中部地區局部環流及地形效應影響,結果顯示其中臭氧(O3)污染氣團軌跡型態與不同時間環境氣流有關,而懸浮微粒(PM10)之污染氣團軌跡形態受到當地地形與風速影響,同時發生原因除受到區域內的污染影響外也伴有境外區域移入的影響。另採用CAMx模式針對二次污染源對整個中部空品區影響與來源,透過此模式解析重大污染源對空品區之影響。逆軌跡模式及MM5模式顯示其各測站污染源皆受東北季風及海風雙重影響。其污染源部份因海風由海面移入陸地,且深達內陸地區。而部份污染源經東北季風由苗栗方向境外移入影響中部空氣品質。忠明、西屯及彰化三觀測站其污染源受盆地效應影響風速小,污染源排放滯留測站附近上空濃度累積造成高污染現象。由上述污染源的劣化日所發生之結果顯示局部環流(海陸風)及地形效應主宰著中部空品區污染源濃度的變化狀況。本研究建議建立中部地區對固定污染源採有效源頭的管制、控管總量將成為重要的工作重點,以減少環境劣化情形。
The growing increase of environmental loads severely worsens the air quality in central Taiwan. Various pollutant sources of different metropolis/counties, outdoor burnings, and bare land dust of creeks are uncertainties on the control of pollutant source release, as well as the transport and cause of the pollutant source uncertainty. The study takes into account of the pollutant types, the topography, the meteorology, and other factors that may have an impact on the air quality in central Taiwan for the simulation of this research. Back Trajectory Models and Mesoscale Model-5 were used to simulate local circulation and topographic effect in central Taiwan. Results showed that the trajectory of ozone (O3) pollutant source would relate to the transient air current. The trajectory of particulate matters (PM10) source is related by the local topography and wind speed. The trajectory of pollutant sources is not only affected by similar factors within its own area but also affected by the adjacent areas and their factors. A CAMx Model was also used to focus and understand what effects that repeated pollutant sources have on the air quality in central Taiwan. Back Trajectory Models and Mesoscale Model-5 showed that each of the observing stations is affected by the NE seasonal wind and the ocean wind. The ocean wind doubles the effect by bringing in pollutants from the sea toward inland areas. The observing stations receive parts of the pollutions through ocean wind. Other parts of the pollutions would come from the Miaoli direction through the NE seasonal wind. Due to weak winds in the valley of Chung Ming, Situn, and Changhwa, the sky is highly polluted with cumulated pollutant concentration. This study suggests the establishment of effective source controls for fixed pollutant sources throughout central Taiwan. An important work on the control and management of the total pollution may alleviate its current situation and lessen further environmental damages.
摘要.............................................................i
目錄...........................................................iii
表目錄...........................................................v
圖目錄..........................................................vi
第一章 前言.....................................................1
1.1 研究動機.....................................................1
1.2 研究目的.....................................................1
第二章 文獻回顧.................................................2
2.1 天氣系統對空氣品質的影響.....................................2
2.1.1 空氣污染天氣類型及條件.....................................3
2.1.2 局部環流對空氣品質的影響...................................6
2.1.3 天氣類型與污染氣象因子之關係...............................8
2.2 大氣中懸浮微粒之特性.........................................9
2.2.1 懸浮微粒粒徑分佈...........................................9
2.2.2 懸浮微粒來源..............................................11
2.3 臭氧之來源及對環境影響......................................12
2.3.1 臭氧來源..................................................12
2.3.2 臭氧對環境影響............................................14
第三章 研究方法................................................16
3.1 中部地區地理環境............................................16
3.2 天氣型態分類與分析..........................................16
3.3 污染成因機制解析............................................22
3.4 氣團逆軌跡模式模擬..........................................22
3.5 MM5模式模擬(Mesoscale Model-5v)............................28
3.6 CAMx模式原理...............................................33
3.6.1 CAMx模式化學機制.........................................33
3.6.2 模式輸入資料..............................................35
3.6.3 模式輸出資料..............................................39
第四章 結果分析與討論..........................................41
4.1 污染事件日變化趨勢分析......................................41
4.1.1 臭氧污染事件日變化趨勢分析................................41
4.1.2 懸浮微粒污染事件日變化趨勢分析............................43
4.2 MM5模式風場模擬分析........................................54
4.3 CAMx模擬概述...............................................67
4.3.1 基本案例模擬結果與觀測值比對..............................68
4.3.2 增量比例分析方法..........................................69
4.4 中部地區污染變化趨勢探討....................................70
4.5 中部地區與工業區污染變化趨勢探討............................82
4.6 中部空品區與中部科學園區污染變化趨勢探討....................92
第五章 結論與建議.............................................101
5.1 結論.......................................................101
5.2 建議事項...................................................102
參考文獻.......................................................104
附錄A TEDS5.1資料庫及TEDS6.1資料庫
附錄B 污染源排放格式
附錄C 排放量資料來源及推估方法
附錄D 90~95年天氣型態分類
中文部份
1. 白玨玲,“中部地區臭氧濃度特徵與天氣型態相關探討”,東海大學環境科學系碩士論文,1998。
2. 台中市環境保護局,“中部空品區空氣污染管制行動計畫期末報告定稿”,上境科技股份有限公司。
3. 南投縣政府環境保護局,“95年度中部空品區空氣污染管制行動計畫期末報告”,台灣曼寧工程顧問股份有限公司。
4. 倪國敦,“高屏地區臭氧趨勢分析與氣象因子相關性之探討”,國立中央大學碩士文,2004。
5. 劉權慧,“空氣污染事件日中臭氧和懸浮微粒傳輸與反應之研究”,逢甲大學環境工程與科學所碩士論文,2004。
6. 賴信治,“中尺度環流對污染物運輸與擴散之影響”,國立中央大學碩士論文,1990。
7. 高雄市政府環境保護局,“氣象條件對高雄地區空氣品質之預測及分析”,高雄第一科技大學,2001。
8. 交通部全球資訊網,網站 http://www.mote.gov.tw。
9. 經濟部能源局,http://www.mpeaec.gov.tw/。
10. 陳進煌、林能暉,“氣流軌跡模式在大氣污染長程輸送上之應用”,國立中央大學大氣物理研究所碩士論文,1995。
11. 行政院環境保護署,“北、中、南、高地區空氣污染物排放總量調查及減量 規劃(三)”,1992。
12. 行政院環境保護署,“空氣污染排放調查分析及總量管制、減量規劃”,中興工程顧問股份有限公司,1997。
13. 行政院環境保護署,“空氣品質預報技術之發展”,臺灣大學大氣科學系,1996。
14. 行政院環境保護署,“南高屏地區空氣污染總量管制規劃-D2子計畫MM5氣象模式模擬及四維同化期末報告”,1999。
15. 行政院環保署全球資訊網,http://edb.epa.gov.tw/gis/funcl/frame.asp.
16. 周俊德,“中部地區近地面平均風場之建構與其在近地面臭氧分析之相關分析”,東海大學環境科學系,2002。
17. 宋偉國、楊宏宇,“MM5運用於空氣污染之研究”,空氣品質模式技術研討會,2001。
18. 游智淵,“CAMx模式模擬中二高交通流量對南投縣臭氧分佈影響之探討”,第二十二屆空氣污染控制技術研討會,中華民國環境工程學會,2005。
19. 楊宏宇,“台灣地區空氣品質與天氣類型分類相關性分析”,中國文化大學地學研究所博士論文,1993。
20. 吳岳侖,“微氣候對台北盆地能見度影響之研究”,國立中山大學環境工程研究所碩士論文,2005。
21. 王家玲,“台北都會區為氣候變化與區域能見度相關性研究”,中華技術學院土木防災工程研究所碩士論文,2006。
22. 王天胤,“台灣地區空氣品質預報技術探討”,臺中縣空氣品質污染總量管制規劃,2001。

英文部分
1. Abdalmogith, Salah S., Harrision, Roy M., “The use of trajectory cluster analysis to examine the long-range transport of secondary inorganic aerosol in the UK” ,2005.
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3. Bessagnet,B.,Hodzic.A.,Blanchard,O.,Lattuati,M.,LeBihan,O.,Marfaing,H.,Rou ïl,L., “Origin of particulate matter pollution episodes in wintertime over the Paris Basin” ,2005.
4. Chien,F.-C., Real-time MM5 modeling for the Taiwan areaThe . 7th PSU/NCAR Mesoscale Model Users, Workshop,pp.108-109,1997.
5. Richard D. Scheffe, “User’s Guide for the Urban Airshed Model”, User’s Guide for the Emissions Preprocessor System,1990.
6. MM5 Community Model,http://www.mmm.ucar.edu/mm5/mm5-home.html。
7. Lam, K.S., Wang, T.J., Wua, C.L., Lia ,Y.S., “Study on an ozone episode in hot season in Hong Kong and transboundary air pollution over Pearl River Delta region of China” , 2005.
8. Louie, Peter K.K., Watson, John G., Chow, Judith C., Chen ,Antony., Sin, Della W.M., Lau, Alexis K.H. “Seasonal characteristics and regional transport of PM2.5 in Hong Kong” ,2005.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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