地球與行星科學科

研究主要探討颱風吞併前後出現的現象，颱風吞併屬於藤原效應中的單向影響型，跟一般常見的雙向型藤原效應不太一樣。我們找出歷史上颱風吞併的數個個案，利用地面天氣圖與衛星雲圖來進行分析，並以中心氣壓較低(視為較強)的颱風作為主要觀察對象，觀察合併前後雙颱的距離、移動、氣壓變化的狀況。我們得到雙颱合併的條件為：距離大致小於700公里，此距離較互繞型藤原效應(約1000公里)小，且雙颱半徑比必須大於2。另外，雙颱靠近時會先互繞再吞併，而此時的雙颱相對移動速率對颱風吞併不造成影響。且在雙颱互繞時，若以中心氣壓較低的颱風為座標軸原點，則中心氣壓較高的颱風移動路徑常呈南北向移動。

九份地區是個依山面海的山城，地形陡峭、雨量豐沛，人為開發過度，是屬於山崩高危險群地區。每遇豪雨，常使九份發生部分山崩，引發居民恐懼與不安；但若我們事先知道多少雨量的豪雨可能會造成山崩，事前做好預防，不但可以減輕災害，亦可緩減居民的恐懼與不安。本研究利用兩年的野外實察，找出九份山崩地點的坡度、坡向、地質構造、人為開發等因子，建立起九份地區的山崩目錄，據以推測九份聚落潛在之山崩危險地帶及其模型；並運用Excel的羅吉斯回歸分析得到其山崩比方程式，推測當地雨量每增加10mm，其山崩比增加10.29倍；且雨量累積至67.5mm，就可能有部分山崩的危險機率；若每日雨量累積至234mm，則發生部分山崩的機率幾乎是100%。

本研究以宜蘭測站五六月之資料為分析對象，並輔以其他各測站之資料，以進行分析比對，研究分為兩大面向，一是各天氣要素與時間之關係，探討五六月氣候之統計上之特性及近年來之氣溫、降水變化趨勢。二是各天氣要素與滯留鋒位置之關係，探討滯留鋒帶來之溫壓變化及降水特色。 在經過研究討論後，有以下結論: 一、五六月為冬夏半年之過渡，且北臺灣以六月中旬為梅雨季及夏季之分界。 二、近年來有溫度提升的趨勢，然五六月之極端降水無顯著增加。 三、滯留鋒降水在不同測站間有集中或分散兩特性，與帶來降水之風向有關。 根據以上研究結論，研究者希冀能將此結果作為改善預報之參考，並對梅雨乃至五六月氣候特性做進一步之分析。

受花蓮港東堤擴建後的突堤效應影響，花蓮北濱及南濱海岸的侵蝕現象十分顯著。為此，第九河川局增設了許多維持灘線的設施。本研究以等比例縮小仿造花蓮港鄰近區域進行實驗，發現花蓮港外海的波浪受到花蓮港東堤影響產生繞射現象，使南濱海岸受侵蝕的情形大於北濱海岸。因此，本研究主要針對南濱海岸離岸堤的建造對減緩南濱海岸侵蝕效果進行實驗。在我們的實驗中，我們發現離岸堤對於減緩海岸侵蝕情形有相當大的幫助。本研究另外改變離岸堤的擺設方式，試圖找出離岸堤對於減緩海岸侵蝕最佳的方法。我們的初步實驗結果顯示，當離岸堤與海岸向北夾135度以及排成 ︿ 型時，具有良好的抗侵蝕效果。

研究指出近年中高緯度天氣異常與北極震盪有關，本研究探討過去30年間北極震盪(AOI)、北大西洋震盪(NAOI)與南方震盪(SOI)特性及其間相關性，發現AOI與NAOI全年各月達中度相關以上，代表北極震盪暖相位時，西風有增強的趨勢，有利反聖嬰發展，說明海溫與北極震盪的連結。 分析2004至2013年北緯40度以北海溫資料，以月為單位各海域海溫距平值與AOI之相關係數，結合洋流圖進行區域互動之分析。發現當AOI正相位時，北大西洋暖流有增強的趨勢，與西風增強有關；海溫變化部份，6月、7月北緯85度以上北極海域低溫，應和夏季融冰或冷空氣封鎖極區有關，顯示高緯度海溫與北極震盪間的互動關係。

近來暴雨頻傳，預報困難度提高，即時短期降水成為熱門的議題。 本研究意欲以深度學習的類神經網路，經過大量雷達影像訓練後，以高命中率預測短期雷達回波演變，並透過回波值Z和時雨量R公式轉換，進行雨量預報。 以中彰投、海拔低於700公尺的地區為對象，先求出各降雨型態（梅雨、颱風等）在Z—R關係式的a、b值，且以回波預測各類型的雨量，並且找出各降雨類型的模型所對應的最佳訓練集長度及訓練型樣（Epoch）。 結果發現在預測冷鋒、颱風、梅雨即時降雨方面，卷積長短期記憶類神經網路(ConvLSTM）的雨量預測能在60分鐘內誤差小於 4毫米，其餘類型的降雨預測，誤差則小於10毫米，成功地預測雨量的變化。

本研究嘗試探討40萬年前地球歷史中一次與現今地球狀況類似的超級間冰期MIS 11 (海洋氧同位素階層 Marine Isotope Stage 11，約424,000年～374,000 年前) 時，西太平洋暖池南緣的古海洋與氣候變遷。使用採自西太平洋暖池南部MD05-2925號岩芯中的次表層浮游性有孔蟲普林蟲 (Pulleniatina obliquiloculata) 殼體進行鎂鈣元素比和氧同位素地球化學分析，以獲得次表層海水溫度及其他數據，進而分析重建當時氣候動態變化。經數據分析與比對後，本研究提出間冰期MIS 11與其後進入冰期時產生之次表層溫度與鹽度變化可能和地軸傾角引起之海洋環流與高緯度南太平洋有一定相關。

突堤效應係指人工建築物凸出海岸，改變沿岸流路徑，造成漂沙在上游堆積，阻斷下游漂沙量，使堤前堆積、堤後侵蝕。 風扇葉片曲面能產生擾流向，在不阻斷水流運送情況下改變水流及漂沙流向。本研究旨在探討於海水面下裝設風扇，藉風扇擾流改變沿岸流所挾帶漂沙之沉積分布，延緩突堤效應造成之負面影響。 研究先以煙霧觀測五葉、七葉及九葉風扇擾流情形，再透過水流及螢光沙模擬安平商港外海，取得裝設各風扇後漂沙沉積變化之過程。以微積分計算分布面積及分布趨勢函數，除可用於預測近表層沿岸流之沉積外，亦可套用於海底恆流。未來期望針對流量、流速與地形坡度等作出量化數據，以求得函數模型。另外，亦期望發展洋流發電、綠色能源等各種應用。

本研究利用地殼均衡理論研究臺灣地區合理的大陸地殼組成，以討論造山運動進行中的臺灣是否已達地殼均衡。由地殼均衡理論模擬大陸地殼的組成模型中，顯示以花岡岩、安山岩及玄武岩等三種岩石比例組成之模型最為接近現實中的地形高度。研究結果顯示，大陸地殼的組成以安山岩質為主，而花岡岩質與玄武岩質的相對比例之多寡則與當地的初始岩性為何者有關。臺灣玉山因岩性以板岩、片岩等密度較低的變質岩為主，故其大陸地殼組成比例呈現花岡岩質較玄武岩質高。臺灣由於受到弧陸碰撞的斜碰撞、以及碰撞點由北往南遷移的影響，模擬計算的海拔高度減去現實海拔高度所呈現之結果為該值由北向南增加，顯示受弧陸碰撞影響的造山運動之活躍度正由北往南遞增。

台灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的交界，台灣各地常出現地震，導致無數地震產生與人命金錢的損失。 本次研究使用中央氣象局的地震紀錄、MicrosoftExcel，探討花蓮地震、台東海端地震前後的a 值與b值變化。從古登堡－芮克特關係式中發現主震發生前a、b值會有下降趨勢，並能預估可能發生的最大規模。 實驗中我們將實際資料與古登堡－芮克特關係式算出的資料作比較，發現實驗迴歸線的a值、b值、最大規模預估等數值與實際觀測非常符合，並分析當地未來的地震趨勢。