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研究生:張湘萍
研究生(外文):Shiang-Ping Chang
論文名稱:衛星觀測颱風造成南海海表溫與葉綠素甲濃度之改變
論文名稱(外文):Satellite observation of the typhoon-induced sea surface temperature and chlorophyll-a concentration changes in the South China Sea
指導教授:郭南榮郭南榮引用關係
指導教授(外文):Nan-Jung Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:海洋環境資訊學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:颱風南海海表溫葉綠素甲濃度海表面風場
外文關鍵詞:South China Seasea surface temperature
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摘 要

本研究使用TRMM/TMI的海表溫資料,Aqua/MODIS 的葉綠素甲濃度資料,以及QuikSCAT /Seawinds的海表面風場資料,探討南海海域受到颱風影響之變化。颱風資料係根據2003年七月至2007年十二月,由美國聯合颱風警報中心發佈,於南海生成,或經過南海的22個颱風個案。研究結果顯示,在颱風通過時,或通過後,於南海海域皆會引發海表溫的下降(平均約4.3oC ),並進一步引發海表葉綠素甲濃度的增加(平均約2.5mg/m3 )。至於颱風所引發之海表溫及葉綠素甲濃度之變化明顯與否,則與颱風強度、颱風移動速度,及颱風影響天數等有關。研究結果亦顯示,颱風強度應是引發南海海域明顯海表溫下降及葉綠素甲濃度增加之主因(如:珍珠,象神,西馬隆颱風)。若颱風的強度很強(約颱風3級以上),但移動速度太快,導致影響天數有限(譬如只有一天),則其所引發之海水特性改變便不如預期(如:杜鵑颱風)。此外,若颱風的強度不大(約颱風1級),但移動速度慢,影響天數較長(如超過三天),則其所引發的海水特性改變仍不容小覷(如:啟德颱風)。

關鍵詞:颱風、南海、海表溫、葉綠素甲濃度、海表面風場
Abstract

In this study, the TRMM/TMI sea surface temperature (SST), Aqua/MODIS chlorophyll-a concentration (Chl-a), and QuikSCAT/SeaWinds sea surface wind (SSW) are used to discuss the impact of typhoon on the South China Sea (SCS). All the typhoon information is from JTWC (Joint Typhoon Warning Center). Totally, 22 typhoons occurring in the SCS from July 2003 to December 2007 are chosen in this study. It is found that the passing of typhoon in the SCS will induce the decreasing of SST (about 4.3oC) and the Chl-a increasing (about 2.5mg/m3). Meanwhile, the typhoon-induced SST and Chl-a changes is related to the typhoon intensity, moving speed, and days of influence on the SCS. It is suggested that the typhoon intensity should be the main factor to induce SST decreasing and Chl-a increasing in the SCS (e.g., Typhoon Chanchu, Xangsane, and Cimaron). If the typhoon is quite strong (e.g., for typhoon stronger with category ≧3) and the moving speed is fast, the SST and Chl-a changes will not be so clear (e.g., Typhoon Dujuan). On the contrary, even the intensity of typhoon is not so strong (e.g., just typhoon category 1), but the slow moving causes longer stay in the SCS (e.g., more than 3 days), the influence to cause SST decreasing or Chl-a increasing is still not able to be ignored (e.g., Typhoon Kai-Tak).

Keyword: typhoon, South China Sea, sea surface temperature,
chlorophyll-a concentration, sea surface wind
目 錄
謝 辭 I
摘 要 IV
Abstract V
第一章 前言 1
1.1研究動機及目的 1
1.2激烈的大氣活動-颱風 4
1.3研究區域概述 5
第二章 資料來源與研究方法 6
2.1 JTWC的颱風資料: 6
2.2 衛星遙測資料 8
2.2.1 TRMM 衛星 TMI 微波頻道的海表溫資料 8
2.2.2 MODIS的葉綠素甲濃度資料 9
2.2.3 QuikSCAT/Seawinds的海表面風場資料 9
2.3 研究方法 10
第三章 結果與討論 13
3.1颱風強度與海表面現象之關係 15
3.1.1杜鵑颱風 16
3.1.1.1路徑圖與海表面風場的影像分析 16
3.1.1.2海表溫的影像分析 16
3.1.1.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 17
3.1.1.4颱風造成的海表面現象之對照 17
3.1.2珍珠颱風 18
3.1.2.1路徑圖與海表面風場的影像分析 18
3.1.2.2海表溫的影像分析 18
3.1.2.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 18
3.1.2.4颱風造成的海表面現象之對照 19
3.1.3象神颱風 19
3.1.3.1路徑圖與海表面風場的影像分析 19
3.1.3.2海表溫的影像分析 20
3.1.3.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 20
3.1.3.4颱風造成的海表面現象之對照 21
3.1.4西馬隆颱風 21
3.1.4.1路徑圖與海表面風場的影像分析 21
3.1.4.2海表溫的影像分析 22
3.1.4.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 22
3.1.4.4颱風造成的海表面現象之對照 23
3.2影響天數與海表面現象之關係 23
3.2.1科羅望颱風 24
3.2.1.1路徑圖與海表面風場的影像分析 24
3.2.1.2海表溫的影像分析 24
3.2.1.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 25
3.2.1.4颱風造成的海表面現象之對照 25
3.2.2丹瑞颱風 25
3.2.2.1路徑圖與海表面風場的影像分析 25
3.2.2.2海表溫的影像分析 26
3.2.2.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 26
3.2.2.4颱風造成的海表面現象之對照 27
3.2.3啟德颱風 27
3.2.3.1路徑圖與海表面風場的影像分析 27
3.2.3.2海表溫的影像分析 28
3.2.3.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 28
3.2.3.4颱風造成的海表面現象之對照 29
3.2.4榴槤颱風 29
3.2.4.1路徑圖與海表面風場的影像分析 29
3.2.4.2海表溫的影像分析 30
3.2.4.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 30
3.2.4.4颱風造成的海表面現象之對照 31
3.2.5琵琶颱風 31
3.2.5.1路徑圖與海表面風場的影像分析 31
3.2.5.2海表溫的影像分析 32
3.2.5.3海表葉綠素甲濃度的影像分析 32
3.2.5.4颱風造成的海表面現象之對照 32
第四章 結論與展望 34
參考文獻 36
表 38
圖--------------------------------------------------------43








表 目 錄
表一:颱風分級表 38
表二:本研究所選取的22個颱風個案資料 39
表三:MODIS各頻道波段範圍與其主要用途 40
表四:颱風影響南海的時間與現象發生日之對照 41
表五:海表面現象與颱風之間對應的關係 42























圖 目 錄
圖一:研究區域-南海。 43
圖二:海表降溫與海表葉綠素甲濃度增加之相關。 44
圖三:杜鵑颱風路徑圖。 45
圖四:杜鵑颱風來臨前後之風場觀測。 46
圖五:杜鵑颱風來臨前後之水溫觀測。 47
圖六:杜鵑颱風來臨前後之水色觀測。 48
圖六(續):杜鵑颱風來臨前後之水色觀測。 49
圖七:杜鵑颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 50
圖八:珍珠颱風路徑圖。 51
圖九:珍珠颱風來臨前後之風場觀測。 52
圖十:珍珠颱風來臨前後之水溫觀測。 53
圖十(續):珍珠颱風來臨前後之水溫觀測。 54
圖十(續):珍珠颱風來臨前後之水溫觀測。 55
圖十一:珍珠颱風來臨前後之水色觀測。 56
圖十一(續):珍珠颱風來臨前後之水色觀測。 57
圖十二:珍珠颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 58
圖十三:象神颱風路徑圖。 59
圖十四:象神颱風來臨前後之風場觀測。 60
圖十五:象神颱風來臨前後之水溫觀測。 61
圖十五(續):象神颱風來臨前後之水溫觀測。 62
圖十五(續):象神颱風來臨前後之水溫觀測。 63
圖十五(續):象神颱風來臨前後之水溫觀測。 64
圖十六:象神颱風來臨前後之水色觀測。 65
圖十六(續):象神颱風來臨前後之水色觀測。 66
圖十六(續):象神颱風來臨前後之水色觀測。 67
圖十七:象神颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 68
圖十八:西馬隆颱風路徑圖。 69
圖十九:西馬隆颱風來臨前後之風場觀測。 70
圖二十:西馬隆颱風來臨前後之水溫觀測。 71
圖二十(續):西馬隆颱風來臨前後之水溫觀測。 72
圖二十(續):西馬隆颱風來臨前後之水溫觀測。 73
圖二十一:西馬隆颱風來臨前後之水色觀測。 74
圖二十一(續):西馬隆颱風來臨前後之水色觀測。 75
圖二十二:西馬隆颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 76
圖二十三:科羅望颱風路徑圖。 77
圖二十四:科羅望颱風來臨前後之風場觀測。 78
圖二十五:科羅望颱風來臨前後之水溫觀測。 79
圖二十五(續):科羅望颱風來臨前後之水溫觀測。 80
圖二十六:科羅望颱風來臨前後之水色觀測。 81
圖二十七:西馬隆颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 82
圖二十八:丹瑞颱風路徑圖。 83
圖二十九:丹瑞颱風來臨前後之風場觀測。 84
圖三十:丹瑞颱風來臨前後之水溫觀測。 85
圖三十(續):丹瑞颱風來臨前後之水溫觀測。 86
圖三十一:丹瑞颱風來臨前後之水色觀測。 87
圖三十一(續):丹瑞颱風來臨前後之水色觀測。 88
圖三十二:丹瑞颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 89
圖三十三:啟德颱風路徑圖。 90
圖三十四:啟德颱風來臨前後之風場觀測。 91
圖三十五:啟德颱風來臨前後之水溫觀測。 92
圖三十五(續):啟德颱風來臨前後之水溫觀測。 93
圖三十五(續):啟德颱風來臨前後之水溫觀測。 94
圖三十五(續):啟德颱風來臨前後之水溫觀測。 95
圖三十六:啟德颱風來臨前後之水色觀測。 96
圖三十六(續):啟德颱風來臨前後之水色觀測。 97
圖三十七:啟德颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 98
圖三十八:榴槤颱風路徑圖。 99
圖三十九:榴槤颱風來臨前後之風場觀測。 100
圖四十:榴槤颱風來臨前後之水溫觀測。 101
圖四十(續):榴槤颱風來臨前後之水溫觀測。 102
圖四十一:榴槤颱風來臨前後之水色觀測。 103
圖四十一(續):榴槤颱風來臨前後之水色觀測。 104
圖四十二:榴槤颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 105
圖四十三:琵琶颱風路徑圖。 106
圖四十四:琵琶颱風來臨時之風場觀測。 107
圖四十五:琵琶颱風來臨前後之水溫觀測。 108
圖四十五(續):琵琶颱風來臨前後之水溫觀測。 109
圖四十六:琵琶颱風來臨前後之水色觀測。 110
圖四十七:琵琶颱風所引發的降溫與葉綠素甲濃度增加之情況。 111
參考文獻

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