台灣地區體感溫度(HI)探討

投 稿 類 別 : 地 球 科 學 類 篇 名 : 台 灣 地 區 體 感 溫 HI 探 討 作 者 : 李 啟 赫 新 北 市 立 林 口 高 中 高 一 13 班 陳 奕 得 新 北 市 立 林 口 高 中 高 一 13 班 方 昱 文 新 北 市 立 林 口 高 中 高 一 13 班 指 導 老 師 : 王 成 安 老 師

壹 前 言 一 研 究 動 機 氣 象 報 告 : 風 速 微 弱, 溫 急 速 上 升, 還 不 到 八 點 全 台 灣 環 境 溫 都 已 經 破 28 82.3, 體 感 溫 更 是 高 達 35 94.9 看 著 氣 象 報 告, 內 心 充 滿 了 疑 問, 到 底 是 為 什 麼 環 境 溫 與 體 感 溫 差 是 如 此 的 大 明 明 走 在 路 上, 有 微 風 在 吹 拂 著, 但 總 覺 得 身 體 存 在 著 許 多 的 熱 排 不 出 去, 而 皮 膚 表 面 也 感 覺 黏 黏 的, 令 人 感 到 非 常 不 舒 服 於 這 些 熱 與 不 舒 服 會 跟 體 感 溫 有 直 接 關 係 嗎? 還 是 環 境 溫 與 造 成 的 影 響? 因 此 我 們 希 望 能 藉 由 這 次 的 小 論 文, 針 體 感 溫 作 更 深 入 的 探 討 二 研 究 目 的 一 了 解 體 感 溫 以 及 二 與 環 境 溫 體 感 溫 的 影 響 三 計 算 各 地 體 感 溫 四 整 合 並 比 較 各 地 體 感 溫 狀 態 與 趨 勢 三 研 究 方 法 一 蒐 集 台 北 市 松 山 區 台 中 市 大 里 區 高 雄 市 左 營 區 及 澎 湖 縣 馬 公 市 的 與 環 境 溫 數 據 二 以 公 式 計 算 各 地 區 六 到 八 月 的 體 感 溫 三 利 用 數 據 製 表 分 析 各 地 體 感 溫 的 變 化 並 討 論 貳 正 文 一 基 本 原 理 一 體 感 溫 人 體 感 受 到 的 冷 暖 溫, 又 稱 體 感 氣 候 有 時 候 天 氣 預 報 的 環 境 溫 會 和 人 1

體 感 受 到 的 溫 有 所 不 同, 在 同 氣 溫 下 因 的 改 變, 有 時 會 覺 得 熱, 但 也 有 時 會 覺 得 很 舒 適, 當 人 體 和 外 界 環 境 接 觸 時, 人 們 會 因 為 風 速 大 小 等 各 種 不 同 因 素, 感 受 到 與 環 境 溫 不 同 的 冷 暖 溫 本 文 以 其 中 一 種 體 感 溫 HI 來 討 論 二 實 際 上 的 空 氣 水 氣 量 與 該 溫 下 的 空 氣 最 高 含 水 量 之 百 分 率 比, 也 就 是 接 近 飽 和 的 百 分 比 當 空 氣 和 水 面 互 接 觸 時, 水 分 會 被 空 氣 吸 收, 而 空 氣 尚 可 載 水 的 容 量 愈 大, 空 氣 愈 乾 燥 的 高 低 可 以 決 定 空 氣 水 氣 吸 收 的 效 益, 愈 低 的 愈 趨 向 吸 收 水 氣 若 環 境 溫 愈 高, 即 可 被 蒸 發 的 水 量 愈 大, 也 就 是 說, 愈 低 ; 空 氣 的 剩 餘 載 水 量 愈 小, 空 氣 愈 潮, 即 尚 可 被 蒸 發 的 水 量 愈 小, 則 愈 高 二 研 究 方 法 過 程 一 蒐 集 資 料 本 實 驗 必 須 使 用 環 境 溫 與 的 資 料, 該 資 料 可 以 由 行 政 院 環 境 保 護 署 內 的 空 氣 品 質 監 測 網 查 詢 圖 1; 我 們 利 用 即 時 值 查 詢 系 統, 並 且 選 定 我 們 希 望 探 討 的 測 站 位 置, 最 後 我 們 選 定 以 下 四 個 測 站 作 為 研 究 象, 分 別 為 台 北 市 - 松 山 測 站 台 中 市 - 大 里 測 站 高 雄 市 - 左 營 測 站 以 及 澎 湖 縣 - 馬 公 測 站 四 站 資 料 圖 2, 刻 意 選 定 台 灣 距 較 遠 的 四 個 測 站, 以 期 待 各 測 站 間 能 有 更 大 的 差 異 將 以 上 各 測 站 之 RH 資 料, 以 及 AMB_TEMP 環 境 溫 資 料 選 定, 再 選 擇 時 間, 我 們 研 究 選 定 時 間 的 依 據 為 六 到 八 月, 因 為 我 們 希 望 探 討 比 較 熱 的 三 個 月 之 間 人 們 的 體 感 溫 變 化 各 項 目 選 定 後 即 可 匯 出 成 EXCEL 檔 案 再 以 此 檔 案 進 行 資 料 分 析 2

圖 1 行 政 院 環 境 保 護 署 - 空 氣 品 質 監 測 網 頁 圖 2 各 測 站 位 置 資 訊 圖 3

二 計 算 過 程 本 次 實 驗 需 要 用 到 體 感 溫 的 計 算 公 式, 而 該 公 式 必 須 使 用 到 華 氏 溫, 本 網 頁 提 供 的 溫 為 攝 氏 溫, 故 必 須 將 攝 氏 溫 轉 換 為 華 氏 溫 以 利 公 式 運 算, 運 算 結 果 再 將 華 氏 溫 轉 換 回 攝 氏 溫 以 提 供 我 們 較 為 直 觀 的 判 斷 並 將 換 算 與 計 算 出 的 體 感 溫 與 環 境 溫 間 關 係 製 作 為 圖 3 以 利 查 表 照 環 境 溫 26.7 27.8 28.9.0 31.1 32.2 33.3 34.4 35.6 36.7 37.8 38.9.0 41.1 42.2 43.3 26.7 27.7 28.3 29.4 31.1 32.8 34.4 36.1 38.3.6 42.8 45.6 48.3 51.1 54.4 57.8 45 26.7 27.8 28.9.6 31.7 33.9 35.6 37.7.0 42.8 45.6 48.3 51.1 54.4 58.3 27.2 28.3 29.4 31.1 32.8 35.0 37.2 39.4 42.2 45.0 47.8 51.1 55.0 58.3 55 27.2 28.9.0 31.7 33.9 36.1 38.3 41.1 44.4 47.2 51.1 54.4 58.3 27.8 28.9 31.1 32.8 35.0 37.8.6 43.3 46.7.6 53.9 58.3 65 27.8 29.4 31.7 33.9 36.7 39.4 42.2 45.6 49.4 53.3 57.8 28.3.0 32.2 35.0 37.8.6 44.4 48.3 52.2 56.7 75 28.9 31.1 33.3 36.1 39.4 42.8 46.7 51.4 55.6 28.9 31.7 34.4 37.8 41.1 45.0 49.4 53.9 85 29.4 32.2 35.6 38.9 43.3 47.2 52.2 57.2.0 32.8 36.7.6 45.0.0 55.0 95.0 33.9 37.8 42.2 47.2 52.8 0.6 35.0 39.4 44.4 49.4 55.6 圖 3 體 感 溫 照 表 三 運 算 公 式 HI 體 感 溫 值 5 F.5 國 家 氣 象 局 會 發 出 熱 警 告, 而 當 熱 警 告 連 續 2 天 都 超 過 3 小 時 或 是 每 天 的 任 何 一 段 時 間 體 感 溫 超 過 115 F46.1 時, 國 家 氣 象 局 就 會 發 出 高 溫 預 警, 為 了 測 出 熱 指 數 體 感 溫, 國 家 氣 象 局 根 據 下 面 的 計 算 公 式 計 算 出 結 果 此 計 算 公 式 的 溫 必 須 在 26.6 以 上 體 感 溫 計 算 公 式, 其 中 T= 溫 F,RH= HI=-42.38+2.049* T +.143* RH - 0.2248* T * RH - 0.0068378* T² - 0.05482* RH² +0.001229* T²* RH+0.0008529* T* RH² - 0.00000199* T²* RH² 4

三 研 究 結 果 與 討 論 我 們 藉 由 行 政 院 環 境 保 護 署 空 氣 品 質 監 測 網 內 的 即 時 值 查 詢 系 統, 選 定 台 北 市 - 松 山 區 台 中 市 - 大 里 區 高 雄 市 - 左 營 區 以 及 澎 湖 縣 - 馬 公 市 四 個 測 站, 將 各 測 站 的 RH 資 料 與 AMB_TEMP 資 料 環 境 溫 利 用 公 式 計 算 出 HI 值 體 感 溫, 但 礙 於 溫 限 制, 我 們 將 低 於 26.6 的 資 料 不 列 入 討 論, 再 製 作 成 以 下 折 線 圖 圖 4~ 圖 7 我 們 可 以 發 現 澎 湖 測 站 因 為 四 周 靠 海, 所 以 比 另 外 三 個 地 區 來 得 高, 而 環 境 溫 與 體 感 溫 差 也 較 大 由 這 四 張 折 線 圖 還 能 明 顯 發 現 當 環 境 溫 愈 低 時, 會 愈 高, 若 愈 低, 人 體 感 受 到 的 溫, 也 就 是 體 感 溫 會 愈 接 近 當 時 的 環 境 溫 實 際 上, 的 變 率 不 管 再 怎 麼 大, 體 感 溫 的 趨 勢 依 舊 還 是 主 要 跟 隨 著 環 境 溫 的 改 變 在 改 變, 並 不 會 有 太 大 的 差 別, 僅 有 程 上 的 差 異 我 們 研 究 的 六 月 到 八 月 這 段 時 間, 是 屬 於 夏 天 的 高 溫 季 節, 所 以 大 部 分 的 溫 都 在 28 82.3 以 上, 高 溫 的 時 候 體 感 溫 必 定 會 大 於 或 等 於 同 時 間 的 環 境 溫, 因 此 我 們 才 選 擇 了 溫 26.6 以 上 的 HI 計 算 公 式 來 討 論 台 北 松 山 測 站 資 料 台 北 環 境 溫 台 北 台 北 體 感 溫 6/1 6/8 6/15 6/22 6/29 7/6 7/13 7/ 7/27 8/3 8/ 8/17 8/24 日 期 圖 4 台 北 松 山 測 站 之 體 感 溫 環 境 溫 及 變 化 表 5

台 中 大 里 測 站 資 料 台 中 環 境 溫 台 中 台 中 體 感 溫 6/1 6/8 6/15 6/22 6/29 7/6 7/13 7/ 7/27 8/3 8/ 8/17 8/24 日 期 圖 5 台 中 大 里 測 站 之 體 感 溫 環 境 溫 及 變 化 表 高 雄 左 營 測 站 資 料 高 雄 環 境 溫 高 雄 高 雄 體 感 溫 6/1 6/8 6/15 6/22 6/29 7/6 7/13 7/ 7/27 8/3 8/ 8/17 8/24 日 期 圖 6 高 雄 左 營 測 站 之 體 感 溫 環 境 溫 及 變 化 表 澎 湖 馬 公 測 站 資 料 澎 湖 環 境 溫 澎 湖 澎 湖 體 感 溫 6/1 6/8 6/15 6/22 6/29 7/6 7/13 7/ 7/27 8/3 8/ 8/17 8/24 日 期 圖 7 澎 湖 馬 公 測 站 之 體 感 溫 環 境 溫 及 變 化 表 6

我 們 再 將 台 北 市 - 松 山 區 台 中 市 - 大 里 區 高 雄 市 - 左 營 區 以 及 澎 湖 縣 - 馬 公 市 四 個 測 站 的 體 感 溫 與 環 境 溫 差, 製 作 成 XY 散 佈 圖 圖 8~11, 橫 軸 為 體 感 溫 減 去 環 境 溫, 縱 軸 為, 利 用 此 XY 散 佈 圖 可 發 現 當 愈 高 時, 體 感 溫 與 環 境 溫 差 愈 大, 而 數 趨 勢 線 成 正 關, 但 因 為 我 們 使 用 的 計 算 公 式 有 溫 限 制 的 關 係, 因 此 將 溫 低 於 26.6 的 資 料 去 除 不 列 入 討 論 0 0 台 北 - 松 山 台 北 松 山 數 台 北 松 山 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0.0 12.0 體 感 溫 與 環 境 溫 差 圖 8 台 北 松 山 測 站 XY 散 佈 圖 台 北 松 山 地 區 的 大 部 分 介 於 到 之 間, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 介 在 2.0 到 6.0 間, 較 於 其 他 地 區 是 較 低 的, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 也 較 小, 由 此 圖 可 知, 台 北 地 區 的 溫 變 化 差 異 較 小, 人 們 來 說 是 較 舒 適 的 0 0 台 中 - 大 里 台 中 大 里 數 台 中 大 里 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0.0 12.0 體 感 溫 與 環 境 溫 差 圖 9 台 中 大 里 測 站 XY 散 佈 圖 7

台 中 大 里 地 區 的 分 布 較 為 帄 均, 大 部 分 介 於 到 之 間, 變 率 並 不 大, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 介 在 4.0 到.0 間, 分 布 反 而 差 異 較 大, 較 於 其 他 地 區, 在 同 的 下, 體 感 溫 與 環 境 溫 差 會 有 較 明 顯 的 差 別, 而 此 地 區 溫 差 異 變 化 較 大, 可 能 會 讓 人 們 感 到 較 不 舒 適 0 0 高 雄 - 左 營 高 雄 左 營 數 高 雄 左 營 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0.0 12.0 體 感 溫 與 環 境 溫 差 圖 高 雄 左 營 測 站 XY 散 佈 圖 高 雄 地 區 的 大 部 分 介 於 到 之 間, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 介 在 4.0 到.0 間, 雖 然 此 地 區 的 體 感 溫 與 環 境 溫 差 大, 但 因 為 較 於 其 他 地 區 也 較 大, 因 此 人 們 感 受 到 的 環 境 只 會 稍 微 潮 一 點, 並 不 會 讓 人 覺 得 特 別 不 舒 適 0 0 澎 湖 - 馬 公 澎 湖 馬 公 數 澎 湖 馬 公 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0.0 12.0 體 感 溫 與 環 境 溫 差 圖 11 澎 湖 馬 公 測 站 XY 散 佈 圖 8

澎 湖 地 區 的 大 部 分 介 於 到 之 間, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 介 在 4.0 到 8.0 間, 此 地 區 因 為 四 周 靠 海, 所 以 較 其 他 地 區 來 得 高, 而 體 感 溫 與 環 境 溫 差 反 而 沒 有 與 台 中 地 區 及 高 雄 地 區 來 得 大, 因 此 從 此 地 區 人 們 感 受 到 的 環 境 會 比 其 他 地 區 感 受 到 的 環 境 來 得 潮, 也 會 感 受 較 熱 我 們 將 各 地 區 的 XY 散 佈 圖 與 數 趨 勢 線 整 合 圖 12, 可 以 發 現 到 各 地 區 的 數 趨 勢 線 會 隨 著 的 增 加 而 向 右 上 方 延 伸, 也 就 是 說 當 愈 高 時, 體 感 溫 與 環 境 溫 差 愈 大, 雖 然 數 趨 勢 線 會 因 為 不 同 的 地 區 而 產 生 不 同 的 斜 率, 但 趨 勢 線 仍 然 還 是 成 正 關 0 0 台 北 台 中 高 雄 澎 湖 數 台 北 數 台 中 數 高 雄 數 澎 湖 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0.0 12.0 體 感 溫 與 環 境 溫 差 圖 12 各 地 區 測 站 XY 散 佈 圖 参 結 論 大 自 然 與 我 們 息 息 關, 事 實 上 我 們 隨 時 隨 地 都 在 接 觸 它, 藉 由 這 次 的 小 論 文 使 我 們 環 境 溫 以 及 體 感 溫 之 間 的 關 係 有 了 更 進 一 步 的 了 解, 時 時 刻 刻 關 心 我 們 的 生 活 周 遭 是 件 重 要 的 事 情, 也 避 免 因 為 不 了 解 而 造 成 身 體 的 不 適 綜 合 本 文 研 究 結 果, 我 們 歸 納 出 以 下 結 論, 敘 述 如 下 : 一 的 高 低 可 以 決 定 空 氣 水 氣 吸 收 的 效 益, 愈 低 的 愈 趨 向 吸 收 水 氣, 故 蒸 發 吸 熱 較 為 明 顯, 使 人 體 感 受 較 舒 適 9

二 愈 高 會 抑 制 蒸 發 而 使 人 體 體 感 溫 偏 高 三 體 感 溫 的 趨 勢 主 要 是 跟 隨 著 環 境 溫 在 改 變, 的 變 率 會 影 響 高 低 值, 但 不 會 影 響 整 體 趨 勢 四 當 愈 高 時, 體 感 溫 與 環 境 溫 差 愈 大 五 就 台 灣 地 區 而 言, 台 北 地 區 帄 均 較 低 且 帄 均 初 始 溫 也 較 低, 在 夏 季 時 人 體 感 受 較 為 舒 適 六 就 台 灣 地 區 而 言, 台 中 地 區 帄 均 初 始 溫 雖 然 不 高, 但 偏 高, 導 致 台 中 地 區 體 感 溫 差 異 較 大, 較 不 舒 適 肆 引 註 資 料 許 以 帄 1991 氣 象 與 各 行 各 業 台 灣 : 明 文 書 局 張 秀 琴 1987 大 氣 與 氣 象 台 北 市 : 帅 獅 文 化 事 業 公 司 Temperature Indexes 13 年 9 月 日 取 自 http://donsnotes.com/reference/temperature-index.html 行 政 院 環 保 署 13 年 9 月 28 日 取 自 http://taqm.epa.gov.tw/taqm/zh-tw/hourlydata.aspx