國際合作

  • 計畫名稱:
巨型城市空氣污染物的傳輸及轉化之亞洲分支計畫
Effect of Megacities on the transport and transformation of pollutants on the Regional and Global scales - Asia (EMeRGe-Asia)
  • 主要合作機構:
University Bremen / German Aerospace Center / Max Plank Institute for Chemistry

 

環境變遷研究中心周崇光研究員

城市空氣污染是當前發展中和已開發國家面對的共同議題,其中東亞(尤其是中國)地區在近20年的快速工業化,使得這個地區成為全球空氣污染物的主要來源,由中國大陸排放的空氣污染物可隨著大氣環流傳送至下游地區,除了改變西太平洋的大氣組成,進而可能影響區域氣候,也對下游國家的空氣品質造成衝擊,台灣也在其影響範圍之內。

由德國研究基金支持,布萊梅大學領導的EMeRGe研究計畫(網頁連結),是一項高精度大氣物理化學調查研究,計畫目標為探討巨型城市空氣污染物的傳輸及轉化,及對大氣組成與空氣品質的影響。計畫中擇定兩個主要的研究區,一個在南歐,另一個在東亞。本中心與布萊梅大學環境物理研究所於2017年簽署合作備忘錄,參與EMeRGe的亞洲分支計畫(EMeRGe-Asia)。雙方研究團隊於2018年3月9日至4月8日期間,共同完成台灣地區和鄰近海域(東海、南海)上空的空氣污染調查,雙方實驗室於2019年已經完成空氣及氣膠樣品之化學分析,預計2020年將共同辦理一系列資料會議並開始發表研究結果。

本計畫將是台灣第一次參與此類國際大氣化學研究實驗的核心團隊,也將第一次提供台灣和上游空域中空氣污染物的物理化學性質,此次調查實驗將可為改善我國空氣品質預報和釐清區域污染傳輸/轉化機制提供珍貴的科學資料。

  • 計畫名稱:
第六次耦合模式比對計畫
(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)
環境變遷研究中心李威良助研究員

面對人為暖化的威脅,瞭解其是否已經對天氣與氣候造成明顯的影響,以及未來的可能變遷,當今的主要研究趨勢為結合觀測與模擬分析診斷過去變化,並利用模式推估未來變遷。為了整合全世界氣候研究能量,聯合國與世界氣象組織轄下的世界氣候研究計畫 (World Climate Research Programme, WCRP) 的耦合模式工作群 (Working Group on Coupled Modeling, WGCM) 在 1995 年啟動耦合模式比對計畫 (Coupled Model Intercomparison Project, CMIP),協調全世界主要氣候研究中心,遵循學界認定的模擬程序協定,以各自研發的氣候模式,有系統地進行下例研究:1) 比對各模式模擬氣候能力,據以改善模式;2) 探討人為與自然因素 (如溫室氣體的暖化效應、懸浮微粒與火山爆發的冷卻效應、太陽輻射變化、地表變遷、氣候系統的自然變異等) 對工業革命以來氣候的影響,以評估人為效應的程度;3) 設定溫室氣體與懸浮微粒的排放情境,推估未來氣候變遷的可能趨勢,判定其可信程度。聯合國的跨政府氣候變遷委員會 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 所發表的第四次與第五次全球氣候評估報告 (the 4th and 5th Assessment Report, AR4 and AR5) 皆以 CMIP3 和 CMIP5 的氣候模擬與推估結果作為科學依據。

CMIP 的長期氣候變遷模擬與推估所需時間與資源相當龐大,在 WGCM 的策劃下,CMIP5 的後續計畫 CMIP6 的規劃已經完成,初步工作也已經展開。CMIP6 的研究結果將成為 IPCC AR6 的科學依據。如何達成第 21 屆氣候高峰會議 (COP21) 簽訂之巴黎協議所提出的 1.5°C 目標,以及對地球氣候與環境的衝擊,也將是主要研究重點之一。CMIP6 將透過一系列的氣候數值實驗回答三大問題: 1) 地球系統對氣候驅動力的反應為何? 2) 氣候模式的誤差之來源與其影響為何? 3) 考慮到各種情境下的氣候變異、可預報度與不確定性,我們如何評估未來氣候變遷?

中央研究院環境變遷研究中心結合大學研究人員,以美國大氣研究中心 (NCAR) 的地球系統社群模式 (CESM) 為基礎,將自行發展的大氣物理與化學模組 (包括大氣對流、雲量、輻射與氣膠) 植入 CESM 中,完成台灣地球系統模式 (Taiwan Earth System Model, TaiESM)。本團隊將以此模式所模擬的過去與未來氣候變遷結果參與 CMIP6,協助推估全球暖化對地球環境與人類社會的可能衝擊。TaiESM 於 2016 年 10 月正式向 WGCM 登記加入 CMIP6,在所有參與模式中編為第 32 號。

  • 計畫名稱:
東沙環礁及SEATS時序站初級生產力與細菌生產力之研究
環境變遷研究中心夏復國研究員

本計劃意欲研究南海內波作用(可將深層富含無機營養鹽之海水送入上層水體)對東沙環礁鄰近海域表層水體(100m以淺)生態系統及東南亞時間序列研究(SEATS)站內浮游植物初級生產力(自營作用)與異營浮游細菌生產力(異營作用)之影響及其交互反應。透過野外定點蹲站調查及操控實驗提出機制性的解釋。本研究測量之初級生產力(生物源有機碳的"源")及細菌生產力(生物源有機碳的"匯")為生態系統之基本參數,可作為其他子計劃之輔助參數。

在世人對人類活動對全球/環境變遷之影響的興趣驅使之下,填補了長久以來我們對海洋了解所需的數據與知識的缺口,而「時間序列研究」便成為用於了解環境變遷上最可靠且可行的實驗手段。台灣在1999年開始在北南海建立了位於北緯16度、東經118度的”東南亞時間序列研究測站 (South East Asia Time-series Study; SEATS)”。此測站由當時的《國家海洋科學研究中心;1997~2007年由科技部所支持的虛擬中心》維持運作。從1999~2003年間至少每季採樣1次,而2003~2007年減為至少1年1次的採樣頻率。自2008年迄今,SEATS計畫便轉移到中央研究院環境變遷研究中心,進行每年至少2次或更多的航次採樣研究。國際海洋學界自從SEATS建立以來便表示了強烈的興趣,並極力支持台灣持續地進行該項研究。在1999年的國際地圈生物圈計畫(IGBP)會議中,SEATS正式被認可為國際時間序列測站之一。有別於其他七個海洋時間序列研究站,SEATS是全球唯一位於熱帶邊緣海的時間序列測站。而該測站自1999~2003年的研究成果已經發表於『深海研究II;Deep-Sea Research II』期刊當中。SEATS無疑是台灣眾多國際認可的整合型研究計畫中表現最為優異的其中之一。

SEATS – South East Time-Series Station 網址

 

  • 計畫名稱:
GEOTRACES研究計畫-- 探索全球海洋微量元素及同位素的分布及循環
環境變遷研究中心何東垣研究員

GEOTRACES為目前全球海洋科學主要研究計畫之一,主要經費來源為各國科研經費,部分後勤經費由ICSU之下的SCOR (Scientific Committee on Oceanic Research)所資助,該計畫主要目的在探索全球海洋微量元素及同位素的分布及循環。全球參與國家有近三十國,本院環境變遷研究中心研究員何東垣博士,因其相關研究成果,受到邀請自2012年起成為其科學指導委員會19位成員之一,並積極參與相關研究。 何東垣博士目前以其個人科技部計畫進行相關研究,每年科研經費約兩百萬台幣,於2018年於中研院舉辦GEOTRACES Science Steering Committee meeting 及Training workshop,於2013及2014年帶領多國研究團隊於西菲律賓海執行探測航次,亦於2015年參與日本GEOTRACES北太平洋航次(由東京至溫哥華)的大尺度研究,過去幾年來與日本東京大學及京都大學海洋化學團隊已建立緊密合作關係。何博士對於西北太平洋微量元素及同位素的分布及循環亦取得第一手的資料,多篇論文已發表或正撰寫中。本研究計畫對於促進台灣與東亞各國在北太平洋的整合性研究,扮演重要角色。

該計畫相關訊息詳見 網址

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