氣候變遷對乾旱特性之衝擊與其不確定性探討                  

                                    曾 宏 偉

本研究目的在於評估氣候變遷對於乾旱事件特性之衝擊及其不確定性。為此，本研究先提出一個兩階段變量刪減流程以精簡大尺度變量，然後利用隨機森林進行月雨量空間降尺度分析以連結大尺度變量與集水區月雨量資料，再藉由5種全球環流模式(general circulation model, GCM)模擬資料推估未來情境下可能發生之雨量變化。接著透過整合氣象繁衍模式、水文模式、水庫操作模擬以及乾旱缺水指標進行未來乾旱事件特性之量化。本研究重要成果為：(1)本研究提出的兩階段變量刪減流程，第一階段可挑選出前50個相對重要之網格，而第二階段則可在不影響模式表現的前題下再進行一次篩選，可顯著減少資料量高達96.4%；(2)豐水期雨量在未來皆有增加的情況，枯水期情境雨量變異在未來有增加之情況，而大多推估值皆顯示雨量有減少的情況。綜合而言，氣候變遷可能增強南部原本就降雨豐枯懸殊的降雨情況；(3)本研究提出一個新的複合型乾旱缺水指標，該指標不但可提供更多元之乾旱事件訊息(強度、延時和事件數量)，且具有良好之單調特性，可合理量化缺水事件特性；(4)氣候變遷將造成豐水期流量增加，帶給水資源系統正面之影響，即使將水庫淤積納入考慮，缺水案例增加數量亦不明顯；(5)研究推估結果僅基於5種GCM推估值，而政府間氣候變遷委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第5次評估報告採用GCM數量高達50幾種，故此研究結果僅能代表部分可能結果。

關鍵字：空間統計降尺度、隨機森林、變量刪減、乾旱指標、單調特性。