陳翰霖 慈濟技術學院通識教育中心助理教授 陳世嵐 中央氣象局花蓮氣象站主任 二十世紀以來花蓮地區 豪大雨特性之研究 陳翰霖 慈濟技術學院通識教育中心助理教授 陳世嵐 中央氣象局花蓮氣象站主任

研究動機 台灣豪大雨研究成果以台灣西部及梅雨鋒面系統為主。台灣東部地區的區域氣候特性異於西部平原，卻未見相關研究。 花蓮地區歷年平均豪大頻率雖僅9日/年，但是帶來嚴重的天然災害。 花蓮地區濱臨西太平洋，在全球氣候變遷下的豪大雨變遷現象為何？

台灣長期降水量變遷趨勢呈現區域差異的現象 程萬里等（1995）近百年來台灣東部及北部年降水量呈顯著增加的趨勢，尤其秋季雨冬季最明顯。台灣西部及南部則顯著減少。 吳明進等（2002）以因子分析及多窗譜分析方法（MTM）研究日降水量變化的區域特徵，發現花蓮附近的日降水量變率為台灣地區最高。 姚銘輝等（2002）發現近40年來台中地區冬季及春季的降水量顯著增加，秋季則明顯下降。 賴栗葦、姜善鑫（2003）台灣地區年降水強度呈現增加的趨勢，且花蓮年單日最大降水量呈顯著增加的趨勢。 台灣長期降水量變遷趨勢呈現區域差異的現象

研究區概況 花東縱谷向東北方開口，東北風長驅直入。 位於西太平洋沿岸迎颱風路徑，夏秋之間多颱風並引致豪大雨量。 地質岩性破碎，且山高水急，多自然環境災害。

研究目的 了解豪大雨事件的變遷趨勢； 了解豪大雨事件的空間特性； 統整豪大雨災害的歷時特性。 提供土地利用及防災規劃的參考。

資料的處理 參考中央氣象局定義各等級豪大雨： 「大雨」：日雨量≧50mm。 「豪雨」：日雨量≧ 130 mm。 本研究取 0至24小時整日資料計算。

分期界定 二十世紀初期：1911至1940 二十世紀中期：1941至1970 二十世紀後期：1971至2000 近期：2001至2006

研究方法 各期雨量平均數差異以單因子變異數分析檢定各期平均數的差異顯著性，若達顯著水準則採薛費法（Scheffe’ Method）進行事後分析比較各期的差異顯著性（邱皓政，2002）。 各雨量站豪大雨資料以Arc View 9.1版地理資訊系統套裝軟體，繪製於研究區地圖中以供空間差異分析對比。

資料來源 長期日雨量 取中央氣象局花蓮氣象站1911年至2006年設站以來的降雨資料進行長期分析。 空間差異比對 採花蓮縣境中央氣象局及水利署所設共40個雨量測站的歷年資料進行分析。採用1996年至2004年期間的日雨量資料比對。

長期降水量變遷趨勢

花蓮歷年降水日數圖

各等級豪大雨頻率 大雨 豪雨 大豪雨 超大豪雨 年頻率 6.1 1.4 0.5 0.0 8.1 7.3 1.6 0.9 9.8 7.5 期間 大雨 豪雨 大豪雨 超大豪雨 年頻率 1911-1940 6.1 1.4 0.5 0.0 8.1 1941-1970 7.3 1.6 0.9 9.8 1971-2000 7.5 0.8 0.1 10.0 2001-2006 6.7 1.0 0.2 8.7 1911-2006 6.9 1.5 0.7 9.3 說明：頻率單位為day/yr

大豪雨以上等級（≧200mm）頻率 年代 ≧200mm ≧250mm ≧300mm 1911-1920 0.6 0.2 0.1 1921-1930 0.3 1931-1940 0.4 1941-1950 0.9 1951-1960 1.0 1961-1970 1971-1980 1981-1990 1991-2000 1.2 0.7 0.5 2001-2006 頻率單位：day/yr

豪大雨的長期特性

豪大雨量變遷 表2 歷年各級豪大雨平均雨量及佔年平均雨量比例表 期間 大雨 豪雨 大豪雨 超大豪雨 合計 1911-1940 465.3 表2 歷年各級豪大雨平均雨量及佔年平均雨量比例表 期間 大雨 豪雨 大豪雨 超大豪雨 合計 1911-1940 465.3 （23.7%） 214.3 （10.9%） 123.2 （6.3%） 15.5 （0.8%） 818.3 （41.6%） 1941-1970 577.0 （26.6%） 249.7 （11.5%） 222.5 （10.2%） 12.0 （0.6%） 1061.2 （48.9%） 1971-2000 583.1 （27.0%） 258.3 （12.0%） 200.5 （9.3%） 53.1 （2.5%） 1095.0 （50.8%） 2001-2006 539.7 （27.8%） 169.8 （8.7%） 222.4 58.7 （3.0%） 990.5 （51.1%） 1911-2006 541.7 （25.9%） 236.3 （11.3%） 184.6 （8.8%） 28.9 （1.4%） 991.4 （47.5%） 說明：雨量單位為㎜；（ ）中為雨量佔全年平均雨量比例

花蓮各期季節豪大雨頻率 季節 春季 夏季 秋季 冬季 1.0 3.6 3.4 0.1 3.8 4.7 0.3 0.8 4.1 4.8 0.5 1911-1940 1.0 3.6 3.4 0.1 1941-1970 3.8 4.7 0.3 1971-2000 0.8 4.1 4.8 2001-2006 0.5 3.5 4.2 1911-2006 0.9 4.3 0.2 頻率單位：day/yr

花蓮各時期季節平均豪大雨量 季節 春季 夏季 秋季 冬季 94.8 373.3 343.3 6.9 88.8 392.0 554.3 1911-1940 94.8 373.3 343.3 6.9 1941-1970 88.8 392.0 554.3 26.2 1971-2000 71.5 395.0 605.9 22.6 2001-2006 41.9 396.7 482.0 69.9 1911-2006 82.3 387.4 499.9 21.8 雨量單位：mm 秋季達p<0.05顯著水準

花蓮各時期季節最大單日雨量平均值 季節 春季 夏季 秋季 冬季 67.7 140.4 139.5 32.6 72.8 155.2 189.4 1911-1940 67.7 140.4 139.5 32.6 1941-1970 72.8 155.2 189.4 39.9 1971-2000 63.5 148.7 208.9 39.6 2001-2006 40.8 134.4 151.5 96.5 1911-2006 66.8 147.5 178.1 雨量單位：mm 秋季達p<0.05顯著水準

各月豪大雨頻率比較表 超大豪雨中有3次是發生在十月及十一月，其原因為颱風外圍環流與東北季風相輻合有關。

小結 季節分析顯示秋季的豪大雨量及年最大單日雨量有顯著增強的趨勢。二十世紀後期比初期明顯增加。 其原因除了全球氣候變遷外，颱風加上地形抬升作用是造成颱風豪雨的主要原因。(陳世嵐等，1988）

豪大雨的空間差異分析 資料來源 參考花蓮地區中央氣象局、經濟部水利署約四十個雨量站的歷史雨量資料。以1952年至2004年期間範圍。 採加權平均法計算各站的歷年平均降雨日數、各等級豪大雨頻率、最大單日降雨量等資料對照分析。

大雨頻率

豪雨頻率

大豪雨頻率

超大豪雨頻率

1996至2004年間各等級豪大雨頻率的空間分布圖

平均日降雨強度的差異

空間分析顯示，花蓮地區豪大雨頻率及單日最大雨量較高者，分布於： 縱谷北段迎風坡 中部橫貫公路天祥以東地區 平原區以大農附近為豪大雨中心。

豪大雨極端事件

歷年單日最大雨量

歷年大豪雨多與颱風相關

資料來源：整理自中央氣象局颱風資料庫及花蓮氣象站觀測資料 歷年單日降雨量前20名排序及其原因對照表 日雨量排序 日期 日雨量（mm） 豪大雨事件原因 1 19170720 465.8 颱風外圍環流 2 19961110 428.5 爾尼颱風（Ernie）環流 3 19841026 422.0 范妮莎颱風（Vanessa）環流 4 19981015 373.0 瑞伯颱風（Zeb） 5 19900623 370.0 歐菲莉颱風（Ofelia） 6 19671118 360.3 吉達颱風（Gilda） 7 20050718 352.0 海棠颱風（Haitang） 8 19560917 347.3 芙瑞達颱風（Freda） 9 19470829 336.8 颱風侵襲 10 20050901 329.5 泰利颱風（Talim） 11 19920922 328.0 泰德颱風（Ted） 12 19900909 321.0 黛特颱風（Dot）環流 13 19490929 318.9 熱帶性低氣壓 14 19981004 311.5 熱帶性低氣壓環流 15 19911001 309.5 奈特颱風（Nat） 16 20010925 利奇馬颱風（Lekima） 17 19780813 309.0 黛拉颱風（Della） 18 19390722 306.2 19 19881026 304.1 魯碧颱風（Ruby）環流 20 19591118 302.0 資料來源：整理自中央氣象局颱風資料庫及花蓮氣象站觀測資料

桃芝颱風歷時雨量

1967年吉達颱風時雨量及歷時累加曲線

1990年黛特颱風時雨量及歷時累加曲線

1996年爾尼颱風時雨量及歷時累加曲線

1997年安珀颱風時雨量及歷時累加曲線

2005年海棠颱風時雨量及歷時累加曲線

二十世紀後期花蓮致災豪大雨事件 的雨量歷時特性表 颱風名稱 最高 降雨強度 2小時 累積降雨 3小時 6小時 12小時 24小時 1978黛拉颱風 81 148 202 278 295 311 1990黛特颱風 82 135 199 248 332 440 1996爾尼颱風 90 173 236 367 508 586 1997安珀颱風 80 142 168 229 339 419 2005海棠颱風 169 177 181 206 327 365 說明：最高降雨強度單位為mm/hr；降雨量單位為mm

致災性豪大雨事件的歷時特性 歸納花蓮地區豪大雨致災事件得知 降雨強度均曾高達80mm/hr； 連續2小時累積雨量超過130mm；

結論 本研究成果得知二十世紀以來花蓮地區豪大雨頻率、豪大雨量均有增加的現象，但未達顯著水準。 季節豪大雨分析顯示，秋季豪大雨頻率及單日最大雨量，二十世紀後期高於初期。達顯著水準。 二十世紀後期花蓮地區致災性豪大雨事件的時雨量特性，均具有降雨強度>80mm/hr、連續2小時累積雨量>130mm，且連續3小時累積雨量>160mm，此一逐時分析數據可提供防災規劃的參考。 空間分析顯示，花蓮地區豪大雨頻率及單日最大雨量較高者，分布於縱谷北段迎風面山區及中部橫貫公路天祥以東地區；平原區則以大農附近為豪大雨中心。 除颱風外，地形陡急、迎風面、東北季風是主因。

敬請指教 謝謝