從極端降雨事件 探討雨量分級調整與預警應用 國家災和防救科技中心 氣象組于宜強
台灣的災害事件
1963年葛樂禮颱風 3 1963年葛樂禮颱風在淡水河上游巴稜降下1,044毫米的日雨量 和世界 最大日降雨紀錄1911年菲律賓碧瑤降下的1,168毫米相差無幾 共造成 224人死亡 房屋倒塌近2萬5千間 損失達14億元以上 台北縣 陽明山 北投 關渡大橋 淡水河 關渡 洲美 社子 百齡橋 重陽橋 蘆洲 中山橋 高速公路橋 高速公路橋 三重 內湖 大直橋 社后橋 臺北大橋 南湖大橋 忠孝大橋 中山橋 麥帥二橋 重新橋 新莊 中興大橋 華江大橋 大漢溪 鐵路橋 光復橋 南港 松山 大漢橋 新海橋 基隆河 松江大橋 新店溪 中正橋 華中橋 北部第二高速公路 板橋 永和 浮州橋 秀朗大橋 圖 例 台北市大同區淹水情形 中央社陳永魁攝 五十二年九月十二日
4 1996 年賀伯颱風 1996 年賀伯颱風在阿里山總雨量高達 1,994 毫米, 接近世界紀錄 死亡及失蹤人數為 73 人, 輕重傷為 463 人, 房屋倒塌為 1,383 間, 淹水面積達 135,000 公頃, 總計損失近 400 億元 颱風伴隨西南氣流影響
5 2000 年象神及 2001 年桃芝颱風 象神颱風外圍環流及鋒面雙重影響, 臺灣北部 東半部 恆春半島及中南部山區降下豪雨, 造成臺北縣汐止 臺北巿 基隆及宜蘭部分地區積水嚴重 全臺道路多處坍方, 電力 電信系統嚴重受損, 近 26 萬戶停水 農業損失約 36 億, 全臺計 64 人死亡, 以基隆巿 建益護理之家 14 人溺斃及 天道研究學院 15 人溺斃最為嚴重 在全臺造成災害性降雨, 約有 35 萬戶曾遭停電, 鐵 公 路多處損毀交通中斷, 多處地區發生土石流 全臺共計 111 人死亡,103 人失蹤 農林漁牧損失逾 77 億元, 以南投 花蓮兩縣最為嚴重
由於納莉颱風的停留時間過久, 多處地方單日降雨量皆刷新歷史紀錄, 最大雨量出現在陽明山達 1,276 毫米, 地下化的台北捷運系統積水及台鐵台北車站淹水, 損失達新台幣 400 億元以上 新店市瑞芳鎮汐止市士林區北投區七堵區五股鄉內湖區樹林鎮文山區土城市暖暖區南港區板橋市新莊市中和市安樂區三重市泰山鄉中山區大安區信義區松山區萬華區中正區蘆洲市永和市大同區萬芳道南木新保儀實踐中港埤腹景美古亭雙園貴陽忠孝六館林森長安長春民生民權錦州圓山南港南湖長壽成功成美玉成南京松山民權撫遠陽光港墘環山北安濱江大直中山大龍劍潭芝山福德福林東華文昌士林社子迪化奇岩百齡大業中和中原光復土城中港西盛新海華江新莊頂坎五股同安長元重陽溪美蘆洲新生建國社淡一社淡二社淡三社基一社基二社基三新生溝瓦嗂溝江子翠四汴頭塔寮坑鴨母港洲子洋 N E W S 比例尺 1 : 40, 000 公里 3 0 3 6 2001 年納莉颱風 6
莫拉克颱風 (2009) 受颱風及西南氣流影響, 中南部 東部多處地區降下刷新歷史紀錄的雨量, 引發嚴重水患, 造成臺南 高雄 屏東及臺東等縣重大災情, 鐵 公路多處路基流失造成交通中斷, 多處地區發生嚴重土石流災害 計有 673 人死亡,26 人失蹤, 農損逾 195 億元 破紀錄的累積降雨複合型災害 屋倒 堰塞湖 橋斷 淹水
豪雨成災的原因 豪雨下在有人的地方, 或是人跑去有豪雨的地方 豪雨下的量超過河流可以裝的量 人住 ( 出現 ) 在水要走的路上 水流的時候呼朋 ( 泥 ) 引伴 ( 石 ) 喔原來如此, 沒想到! 豪雨的類型 : ( 回到氣象議題 ) 長時間豪雨 短延時暴雨 一定有人會被罵
台灣地區短延時暴雨成災 (1) 2010 年梅姬颱風 2010 年凡那比颱風 2008 年卡玫基颱風 時雨量 (mm/hr) 時雨量 (mm/hr) 時雨量 (mm/hr) 岡山 (C1V41) 150 1500 140 1400 130 1300 120 1200 110 1100 100 1000 90 900 80 800 70 700 60 600 50 500 40 400 30 300 20 200 10 100 09/18/00 0 0 09/18/12 09/19/00 09/19/12 09/20/00 09/20/12 09/21/00 2010 左營 (C1V43) 150 1500 140 1400 130 1300 120 1200 110 1100 100 1000 90 900 80 800 70 700 60 600 50 500 40 400 30 300 20 200 10 100 0 0 09/18/00 09/18/12 09/19/00 09/19/12 09/20/00 09/20/12 09/21/00 2010 鳳山 (C1V44) 150 1500 140 1400 130 1300 120 1200 110 1100 100 1000 90 900 80 800 70 700 60 600 50 500 40 400 30 300 20 200 10 100 09/18/00 0 0 09/18/12 09/19/00 09/19/12 09/20/00 09/20/12 09/21/00 2010 累積雨量 (mm) 累積雨量 (mm) 累積雨量 (mm) 時雨量 (mm/hr) 高雄 (46744) 150 1500 140 1400 130 1300 120 1200 110 1100 100 1000 90 900 80 800 70 700 60 600 50 500 40 400 30 300 20 200 10 100 09/18/00 0 0 09/18/12 09/19/00 09/19/12 09/20/00 09/20/12 09/21/00 2010 累積雨量 (mm) 時雨量 (mm/hr) 大肚 (C1F00) 150 500 140 130 120 400 110 100 90 300 80 70 60 200 50 40 30 100 20 10 0 0 07/17/00 07/17/12 07/18/00 07/18/12 07/19/00 07/19/12 07/20/00 2008 累積雨量 (mm) 9 蘇澳鎮大範圍淹水 高雄市區大淹水 台中市區大淹水
台灣地區短延時暴雨成災 (2) 2014/0515 台中大甲民生地下道地下道淹水
台灣地區降雨特性 (CWB 1981-2010) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 西部降雨量氣候平均 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 淡水 ( 北 ) 台中 ( 中 ) 高雄 ( 南 ) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 東部降雨量氣候平均 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 宜蘭 ( 東北 ) 台東 ( 東南 ) 18 西部降雨日數氣候平均 25 東部降雨日數氣候平均 16 14 20 12 10 8 6 淡水 ( 北 ) 台中 ( 中 ) 高雄 ( 南 ) 15 10 宜蘭 ( 東北 ) 台東 ( 東南 ) 4 5 2 0 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 0 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月
台灣地區致災豪雨研究林和盧 2010 利用 Hosking (1997) 線性動差比例法, 計算不同延時降雨重現期 利用重現期重新定義致災雨量標準 颱風導致長延時致災降雨機率大, 短延時致災降雨非颱風比例增大
極端颱風的研究 (NCDR 陳永明 )
台灣地區降雨特性 ( 雨量分析 ) ( 黃柏誠 ) 1970-2014 23 個測站 (mm)
極端降雨事件簿 ( 研究 ) 台灣 18 縣市各延時 TOP15 極端降雨事件 3 6 12 24 小時事件 事件當日天氣圖卡 依天氣類型分類 提供給 縣市防災人員或協力團隊使用 極端降雨之氣象研究者使用 應用性 縣市氣象致災事件分析與知識累積 協助各縣市災害防救業務計畫擬定
如何定義極端降雨事件 現行氣象局預報作業中豪大雨是以日雨量作為定義 : 日雨量達 50mm 且其中至少有 1 小時雨量達 15mm 以上稱之為大雨 (heavy rain) 日雨量達 130mm 稱之為豪雨 (extremely heavy rain) 日雨量達 200mm 稱之為大豪雨 (torrential rain) 日雨量達 350mm 稱之為超大豪雨 (extremely torrential rain)
如何定義極端降雨事件 ( 參考研 究 ) 陳 盧 (2007) 利用 1951-2005 年雨量資料計算各測站不同延時重現期與超越機率雨量值 300.0 EP=1% 1hr 3hr 6hr 12hr 24hr Taipei 49.5 82.5 108.7 136.7 158.3 Taichung 52.0 89.1 116.6 147.3 183.2 Tainan 52.9 90.7 125.8 168.5 225.1 Hualien 48.2 92.9 131.3 189.7 245.7 Taitung 45.7 82.2 118.9 170.9 238.7 Mean 49.6 87.5 120.3 162.6 210.2 250.0 200.0 150.0 100.0 87.5 120.3 162.6 210.2 Taipei Taichung Tainan Hualien Taitung Mean 50.0 49.6 0.0 1hr 3hr 6hr 12hr 24hr
如何定義極端降雨事件 ( 災害警戒值分析 ) 台灣地區颱洪事件導致災害以淹水及坡地災害為主, 其原因多為降雨 分析不同之災害, 成因為不同延時降雨 1Hr 3Hr 6Hr 12Hr 24Hr 雨量 60 110 150 200 250, 400-500 災害別淹水淹水淹水坡地淹水坡地淹水
極端降雨之定義 利用自動雨量站 (1989-2013) 雨量資料進行分析, 分析各測站超越機率 0.1% 0.2 % 0.3 % 及 0.5% 雨量強度 上述四種分佈之前 10% 延時雨量災害種類 1 Hr 50 (60) mm (90-52) 淹水 (60) 3 Hr 130 mm (180-100) 淹水 (110) 6 Hr 200 mm (250-160) 淹水 (150) 12 Hr 350 mm (400-250) 淹水 坡地 (200) 24 Hr 350 / 600 mm (600-350) 淹水 坡地 (250 400-600) 參考
極端降雨之空間分布 ( 短延時 ) 1992-2014 年達極端降雨事件標準雨量站發生次數 左圖為時雨量達 50mm; 中圖為三小時雨量達 130mm; 右圖為六小時達 200mm 的次數 延時越短各地發生分布較均勻, 機率以南部進入山區的地區較高 較長延時降雨南部地區發生的機率較高
極端降雨之空間分布 ( 長延時 ) 1992-2014 年達極端降雨事件標準雨量站發生次數 左圖為日 (24 小時 ) 雨量達 350mm; 中圖為 12 小時雨量達 350mm; 右圖為日 (24 小時 ) 達 600mm 的次數 長延時降雨以南部山區的地區分布較多 較長延時降雨分布有越往山區移動
極端降雨事件簿建置 全台極端降雨事件簿 使用 1992~ 之全台自動雨量資料 判斷事件當日台灣附近之天氣型態 利用氣象局之地面天氣圖 衛星雲圖以及氣象局每日發布之天氣概述資訊, 主觀分析事件當日的天氣類型 22
極端降雨事件簿天氣類型分類 梅雨鋒面 : 西南氣流 : 熱帶氣旋 : 熱帶擾動與 東北季風 : 鋒面系統 : 其他 : 五 六月期 西南風或非 包含颱風 東北季風共 大陸冷高壓 包含冬季與 未受到顯著 間之鋒面 颱風引進之 熱帶低壓與 伴 : 颱風或 影響下之東 春季鋒面 天氣系統影 西南氣流影 低壓 熱帶低壓環 北季風 響的局部對 響 流與東北季 流性降水 風共伴, 簡 或華南雲雨 稱共伴效應 區影響 1. 熱帶氣旋 2. 梅雨鋒面 3. 鋒面 4. 低壓 5. 西南氣流 6. 熱帶氣旋與東北季風共伴 7. 偏南氣流 8. 春季降雨 9. 夏季降雨 10. 秋季降雨 11. 冬季降雨 12. 華南雲雨帶
極端降雨事件簿建置 降雨延時事件時間測站資訊累積雨量天氣分類天氣附註 1hr 3hr 6hr 12hr 24hr*2 類
1992.09.05 西熱南帶氣流旋 屏東 08 11 時紅外線衛星雲圖 08 時地面天氣圖 日累積雨量圖 天氣類型判別 天氣類型 熱帶氣旋 引發成因 歐馬 (OMAR) 颱風 天氣概述 發布歐馬 (OMAR) 颱風海上陸上警報 受歐馬颱風環流影響, 台灣各地有強風豪雨 08 時歐馬颱風動態 : 中心氣壓 980 百帕, 位於北緯 14.1 度, 東經 119.2 度 近中心最大風速每秒 23 公尺, 瞬間最大陣風每秒 33 公尺, 七級風暴風半徑 180 公里, 十級風暴風半徑 50 公里 強降雨事件雨量值 : 延時降雨時間縣市鄉鎮區測站代碼雨量 3 小時 04:00 屏東縣三地門鄉上德文 C1R12 246
極端降雨事件排行榜 ( 今年產出專書 ) 台灣 18 縣市各延時 TOP15 極端降雨事件 3 6 12 24 小時事件 事件當日天氣圖卡 依天氣類型分類 提供給 縣市防災人員或協力團隊使用 極端降雨之氣象研究者使用 應用性 縣市氣象致災事件分析與知識累積 協助各縣市災害防救業務計畫擬定
縣市極端降雨事件分析 各縣市各延時 (3 6 12 24 小時 ) 前 15 名不重複事件總計 926 筆極端降雨事件日數 183 日 ( 約占 2.2 % )
縣市極端降雨事件空間分布分析 各縣市常發生極端降雨事件的測站 (TOP 5) 極端降雨事件天氣地圖
3 6 12 24 小時各縣 TOP15 極端降雨事件 - 颱風路徑分析 2 特殊 2 1 桃園縣 基隆市台北市新北市 9 1.6 2 1 苗栗縣 新竹縣市 宜蘭縣 3 2 台中市 2 3 彰化縣雲林縣 南投縣 花蓮縣 3 2.6.8. 特殊 2.6 3 嘉義縣市 台南縣 3 2 高雄縣 屏東縣 台東縣 3 4 1 號路徑 (1) 2 號路徑 (2) 3 號路徑 (3) 4 號路徑 (4) 6 號路徑 (6) 8 號路徑 (8) 9 號路徑 (9) 特殊路徑 ( 特殊 )
縣市極端降雨事件雨量 (Top15) 3 小時 6 小時 12 小時 24 小時 臺北市 275.5-152.0 445.0-225.5 741.0-350.6 862.0-465.1 新北市 282.5-176.0 416.5-249.0 699.5-369.5 822.5-473.5 桃園市 226.5-134.0 348.5-216.0 500.0-361.5 655.5-386.0 臺中市 293.0-172.5 494.0-258.0 729.5-388.5 960.5-603.5 臺南市 347.0-171.0 549.5-249.0 764.0-355.5 1089.5-476.5 高雄市 389.0-195.0 577.5-285.0 824.0-450.5 1448.5-642.0 基隆市 476.0-130.5 605.5-223.5 632.8 350 641.8-354.5 新竹縣市 328.0-160.0 537.0-226.5 759.5-356.5 1003.5-487.0 苗栗縣 287.5-170.0 484.0-249.0 713.0-395.0 1154.0-501.5 南投縣 328.0-194.0 513.5-247.0 743.0-381.0 1136.5-578.0 彰化縣 243.0-142.0 305.5-203.0 360.0-358.0 513.0-374.5 雲林縣 301.0-149.0 431.0-224.0 624.0-358.5 1028.5-446.5 嘉義縣市 325.5-198.5 616.5-314.5 1157.5-489.0 1748.5-691.0 屏東縣 373.5-215.5 618.5-312.0 948.0-489.5 1414.0-661.0 宜蘭縣 444.0-199.0 645.0-325.5 956.5-477.5 1198.5-665.0 花蓮縣 380.0-210.5 566.5-300.0 1033.5-433.0 1274.5-646.0 臺東縣 220.5-156.0 379.0-225.0 626.5-359.5 1016.0-467.0 澎湖縣 229.0-181.5 488.0-431.0 421.5-377.5 488.0-431.0
中央氣象局新雨量分級調整 ( 資料來源中央氣象局 ) 過去豪大雨量定義時雨量超過 15mm, 大雨 :50mm/24hr, 豪雨 :130mm/24hr, 大豪雨 :200mm/24hr, 超大豪雨 350mm/24hr 過於頻繁且民眾無感
中央氣象局新雨量分級定義說明 ( 資料來源中央氣象局 ) 總年均發布日數 187.8 天 7.8 天 / 年 超大豪雨 350mm/24hr 以上 mm 600 500 400 超大豪雨 500mm/24hr 以上 大豪雨 350mm/24hr 以上 總年均發布日數 166.2 天 4.2 天 / 年 3.6 天 / 年 164.0 天 / 年 16.0 天 / 年 34.2 天 / 年 129.8 天 / 年 大豪雨 200mm/24hr 以上 豪雨 130mm/24hr 以上大雨 50mm/24hr 以上且 15mm/hr 以上 300 200 100 豪雨 200mm/24hr 以上或 100mm/3hr 以上 大雨 80mm/24hr 以上或 40mm/hr 以上 20.0 天 / 年 138.4 天 / 年 現行分級 0 新分級草案 32
新雨量分級與災害之關聯 ( 資料來源中央氣象局 )
新雨量分級與警戒事項之關聯 ( 資料來源中央氣象局 ) 名稱雨量警戒事項 大雨 80mm/24hr 以上或 40mm/1hr 以上 200mm/24hr 以上或 100mm/3hr 以上 山區 : 可能發生山洪暴發 落石 坍方 平地 : 排水差或低漥地區易發生積淹水 雨區 : 強陣風 雷擊 山區 : 山洪暴發 落石 坍方 土石流 平地 : 易發生積淹水 雨區 : 強陣風 雷擊 甚至冰雹 豪雨 大豪雨 350mm/24hr 以上 200mm/3hr 以上 山區 : 山洪暴發 落石 坍方 土石流 崩塌 平地 : 積淹水面積擴大, 河川中下游易河水溢淹及土石流 雨區 : 強陣風 雷擊 甚至冰雹 超大豪雨 500mm/24hr 以上 山區 : 大規模山洪暴發 落石 坍方 土石流 崩塌 平地 : 大範圍積淹水, 大規模潰堤及土石流 雨區 : 強陣風 雷擊 甚至冰雹 對突發性或連日降雨雖未達特報等級, 研判有致災之虞, 將發布即時訊息 上述警戒事項為通案性描述, 因各地對雨量承受度有異, 致使災害程度不同 34
新雨量分級與極端事件關聯 2 2 1 1 2 3 排序 1. 熱帶氣旋 ( 颱風 熱帶低壓 ) 2. 梅雨季鋒面 熱低壓與東北季共伴 3. 東北季風 西南季風 排序 (92%) 1. 熱帶氣旋 ( 颱風 熱帶低壓 ) 2. 熱低壓與東北季共伴 3. 梅雨季鋒面 4. 西南季風 5. 東北季風 (97%)
新雨量分級與災害警戒值 水利署 - 一級淹水警戒 水保局 - 土石流警戒值 1 小時 3 小時 6 小時 12 小時 24 小時 警戒值 臺北市 60 ~ 70 110 ~ 150 170 ~ 230 240 ~ 340 300 ~ 400 500 ~ 600 新北市 50 ~ 80 90 ~ 170 140 ~ 230 200 ~ 350 250 ~ 450 500 ~ 600 桃園市 60 ~ 70 110 ~ 140 150 ~ 200 220 ~ 320 300 ~ 400 350 ~ 550 臺中市 50 ~ 80 110 ~ 150 130 ~ 250 220 ~ 350 300 ~ 450 300 ~ 600 臺南市 50 ~ 80 90 ~ 160 120 ~ 250 180 ~ 400 250 ~ 450 350 ~ 550 高雄市 50 ~ 80 100 ~ 180 150 ~ 250 230 ~ 350 300 ~ 500 250 ~ 600 基隆市 50 ~ 50 100 ~ 100 150 ~ 150 220 ~ 250 300 ~ 300 550 ~ 600 新竹市 50 ~ 50 120 ~ 120 170 ~ 170 230 ~ 230 300 ~ 300 新竹縣 60 ~ 70 100 ~ 150 130 ~ 200 210 ~ 320 300 ~ 400 300 ~ 600 苗栗縣 50 ~ 80 120 ~ 160 180 ~ 280 250 ~ 400 350 ~ 450 350 ~ 550 南投縣 60 ~ 80 120 ~ 150 180 ~ 250 250 ~ 380 300 ~ 450 250 ~ 500 彰化縣 40 ~ 70 90 ~ 130 140 ~ 180 180 ~ 300 230 ~ 400 500 ~ 600 雲林縣 40 ~ 80 90 ~ 170 130 ~ 260 180 ~ 350 230 ~ 450 300 ~ 300 嘉義市 60 ~ 60 110 ~ 110 150 ~ 150 230 ~ 230 300 ~ 300 嘉義縣 40 ~ 80 90 ~ 150 120 ~ 220 180 ~ 350 230 ~ 450 250 ~ 450 屏東縣 40 ~ 80 90 ~ 170 140 ~ 280 200 ~ 400 250 ~ 500 350 ~ 600 宜蘭縣 50 ~ 70 100 ~ 130 130 ~ 200 180 ~ 300 250 ~ 450 450 ~ 600 花蓮縣 50 ~ 80 110 ~ 160 150 ~ 250 230 ~ 400 300 ~ 500 300 ~ 600 臺東縣 50 ~ 80 100 ~ 160 140 ~ 250 220 ~ 400 300 ~ 500 400 ~ 600
新雨量分級調整與應變作業標準 根據中央災害應變中心作業要點 : ( 一 ) 風災 : 二級開設 : (1) 開設時機 : 交通部中央氣象局 ( 以下簡稱中央氣象局 ) 發布海上颱風警報後, 經內政部研判有開設必要者一級開設 : (1) 開設時機 : 中央氣象局發布海上陸上颱風警報, 預測颱風暴風圈將於十八小時內接觸陸地時 ( 四 ) 水災 : 二級開設 : (1) 開設時機 : 有下列情形之一, 並經經濟部研判有開設必要者 : 甲 中央氣象局連續發布豪雨特報, 七個以上直轄市 縣 ( 市 ) 轄區內二十四小時累積雨量達二百毫米, 且其中三個以上直轄市 縣 ( 市 ) 轄區內二十四小時累積雨量達三百五十毫米 乙 五個以上直轄市 縣 ( 市 ) 政府災害應變中心二級以上開設 丙 因水災災害, 有跨部會協調或跨直轄市 縣 ( 市 ) 支援之需求
如何面對豪雨成災的威脅 新標準 (2015/09/01 實施 ) 大雨 : 80mm/24hr or 40mm/ 1hr 豪雨 : 200mm/24hr or 100mm/ 3hr 大豪雨 : 350mm/24hr 超大豪雨 : 500mm/24hr
新技術支援應變決策 八八風災 ( 莫拉克 ) 後, 颱洪災害預警獲得之新科技 定量降雨預報發展 CWB+TTFRI+NCDR 系集定量降雨預報實驗 (TAPEX) CWB+NCDR 系集颱風定量降雨預報系統 (ETQPF) 淹水預警技術發展 WRA+NCDR 鄉鎮淹水警戒更新 NCDR 鄉鎮區淹水風險機率評估技術 NCDR 高解析水動力模擬技術發展 坡地預警技術發展 SWCB+NCDR 土石流及坡地災害警戒值更新 NFA+NCDR 重點道路警戒雨量監測 NCDR 崩塌機率評估技術 NCDR 坡地崩塌預警技術 (TRIGERS MODEL) ETQPF 定量降雨預報 災害衝擊評估技術發展 NCDR 颱洪災害災損評估模式 (TLAS) NCDR 建物 人口及土地利用基礎資料 NCDR 社經災害衝擊快速評估曾文溪高解析水動力模擬
颱洪災害預警資訊整合平台 (WATCH) 天氣與氣候監測資訊網 (WATCH 原名 ) 的原設計是為在颱洪預警期間提供應變所需要之氣象監測產品 由於符合使用者之需要, 逐步擴大為颱洪災害預警資訊整合平台 在 WATCH 中快速整合各單位發布之災害預警資訊, 進行快速模擬與評估災害衝擊 WATCH
颱洪災害預警資訊整合平台 (WATCH) 原規劃僅氣象部分 雨量資料 災害模擬 目前已完成颱洪災害 衝擊評估 監測雨量 淹水機率模式 影響人口評估 雷達估計降雨 崩塌機率模式 土地類型面積 NCDR 模式預報 CWB & TTFRI 系集預報 二維淹水模式 坡地穩定模式 經濟損失快速評估模組 鄉鎮衝擊評估 颱風多情境系集預報應用 三維溢淹模式 資料視覺化與展示平台
因應應變需求開發災害預警研判架構 因應使用者的要求改變 氣象局颱洪中心 NCDR 水利署水保局 NCDR 水利署水保局 NCDR 觀測與預報雨量整合 災害預警自動分析程序 專家研判預警系統 雨量站 雨量分析 部會警戒鄉鎮 雷達估計降雨系集預報雨量 資料整合 淹水預警分析 坡地預警分析 自動分析 NCDR 即時警戒 NCDR 預報預警 專家研判 ETQPFS 颱風情境分析 網頁即時預警監測 提供應變期間研判資訊 決策輔助系統發布 提供地方政府防災資訊
坡地警戒鄉鎮及道路研判 鄉鎮雨量計算 前期降雨 目前累積雨量 預報雨量 NCDR 坡地鄉鎮警戒值 落石 崩塌及土石流等災害類別 各級發生機率雨量警戒值 縣市易致災地區美濃區 六龜區 甲仙區 杉林區 內門區 茂林區 桃源區 那瑪夏高雄市區警戒區域資訊北屯區 豐原區 東勢區 潭子區 新社區 石岡區 霧峰區 太平區 台中市大里區 和平區 台南市 苗栗縣 彰化縣 東山區 六甲區 大內區 玉井區 楠西區 南化區 卓蘭鎮 大湖鄉 泰安鄉 彰化市 花壇鄉 芬園鄉 田中鎮 大村鄉 社頭鄉 二水鄉 南投市 埔里鎮 草屯鎮 竹山鎮 集集鎮 名間鄉 鹿谷鄉 中寮鄉 南投縣國姓鄉 信義鄉 仁愛鄉嘉義縣竹崎鄉 梅山鄉 番路鄉 大埔鄉 阿里山鄉可以輸出一圖一表恆春鎮 高樹鄉 萬巒鄉 車城鄉 滿州鄉 枋山鄉 三地門鄉 霧台屏東縣鄉 瑪家鄉 泰武鄉 來義鄉 春日鄉 獅子鄉 牡丹鄉 台東縣 直接製作簡報 金峰鄉 達仁鄉 水保局土石流即時紅 黃警戒 坡地專家系統研判 提出坡地警戒鄉鎮與道路資訊 近期坡地災害應變情資 受地震影響 歷史災例 大規模崩塌潛勢 公路總局重點監控路段 水保局土石流潛勢溪流 NCDR 重點坡地聚落 哲欣提供
坡地災害警戒鄉鎮研判方法 雨量計算時間為 11 天 ( 前期累積雨量 6 天 本場累積雨量 3 天 預報雨量 1 天 ) 計算完後在與鄉鎮區的雨量警戒值相比較 α 6 α 5 α 4 α 3 P 前期累積雨量 6 天日雨量 α 2 α 1 R T R 0 本場累積雨量 72 小時 NOW R P 預報 24 小時 R T =P+R 0 +R p R T : 總累積雨量 (mm) P: 前期降雨 6 天日雨量 (mm) R 0 : 本場累積雨量 (mm) R P : 預報雨量 (mm) P=α 1 R 1 +α 2 R 2 +α 3 R 3 +α 4 R 4 +α 5 R 5 +α 6 R 6 =(0.8) 1 R 1 +(0.8) 2 R 2 +(0.8) 3 R 3 +(0.8) 4 R 4 +(0.8) 5 R 5 +(0.8) 6 R 6 其中 α 為日衰減係數 (0.8)
洪水警戒鄉鎮研判 依據近十年歷史颱風進行淹水模擬且參考淹水災情, 使用統計方法訂定各鄉鎮不同延時的警戒值 即時警戒 鄉鎮雨量計算 前期降雨 目前累積 1 3 6 12 24 小時雨量 預報雨量 NCDR 淹水鄉鎮警戒值一級警戒值二級警戒值三級警戒值 坡地警戒鄉鎮表單與圖示 水利署淹水即時一 二級警戒 淹水專家系統研判 提出淹水警戒鄉鎮資訊 近期淹水災害情資 近期淹水災害應變情資 淹水環境調查分析結果 歷史災例 加強警戒鄉鎮 45
坡地預警系統 (Watch) 052420 個案
淹水預警系統 (Watch) 052420 個案
專家管理系統建置 自動分析警戒鄉鎮 透過不同預報雨量以及災害警戒值, 進行未來 24 小時災害預警自動分析研判 人工修正鄉鎮警戒區匯出系統 專家系統研判發布 透過坡洪組人為專業分析研判, 配合災害自動研判警戒鄉鎮, 對易致災鄉鎮區進行預警性發布 鄉鎮警戒區管理平台 鄉鎮警戒值管理修正 利用鄉鎮警戒值管理系統, 可修正警戒雨量以及加強警戒鄉鎮, 以即時改進自動研判分析與專家系統的準確性
災害預警之雨量預報技術得分評估 發布預警與實際警戒發布鄉鎮之雨量預報技術得分評估 預兆得分 TS = a a+b+c 偏離指數 Bias = a+b a+c Bias 與預警空間無關, 僅代表發布預警與實際警戒發布鄉鎮數的比例 監測警戒鄉鎮 預警 \ 警戒 發布警戒 無警戒 發布預警 a ( 正確預警 ) b ( 過度預警 ) 無預警 c ( 預警不足 ) d ( 無事件數 ) 比較預報 1-24 小時災害預警得分 20 f6 f12 f18 f24 預報時間為距觀測更新時間, 非距離預報初始時間 坡地預警 淹水預警 (1-24 小時 ) 短延時淹水預警 (1-6 小時 ) 實際預警以 KRID 雨量研判 逐時更新觀測 21 逐時更新觀測 02 08 14 20 f5 f11 f17 f23 02 08 14 20
坡地災害預警之雨量預報評估 針對 2015/05/23~05/25 梅雨季強降雨進行預警之降雨預報評估 : 以 Bias ±0.1 為高 低預警為標準 : 官方預報在預報 6 小時之後會預警不足, 系集 M18 在預報 12 小時之後會過度預警 官方預報在預報 18 小時之後準確性比 M18 高 (M18 在山區預報雨量過高 ) 系集 M18 在預報 10-18 小時準確性較高 Bias 過度預警 Bias 預警不足
淹水災害預警之雨量預報評估 1-24 降雨 (1 3 6 12 24 小時 ) 官方預報 6 小時之後預報準確性低於 系集 M18 官方預報 9 小時之後無預報能力 M18 在 18 小時後準確度明顯變低 TS M18 較好 官方無預警能力 TS M18 變差 短延時降雨 (1 3 6 小時 ) 官方預報 2 小時之後預報準確性低於系集 M18 官方預報 6 小時之後無預報能力 前 5 小時會受觀測影響 TS M18 較好 官方無預警能力
淹水災害預警之雨量預報評估 水利署警戒值預警 (1 3 6 12 24 小時 ) 水利署於各鄉鎮皆設有警戒值 官方預報前 6 小時準確性高於 M18 (M18 在山區可能過度預報雨量 ) 官方預報 6 小時之後準確性低於 M18 TS M18 較好
104 年 5 月 12 日台南短延時豪雨 縣市 台南市 易致災地區 仁德區 東區 南區 北區 安南區 中西區 二級警戒 ( 橙色 ): 短延時三級警戒 ( 黃色 ): 長延時 二級警戒 : 安南區 ( 橙色 )
土石流警戒時間預判與避難疏散 土石流紅色警戒時間預判 康芮颱風個案 康芮颱風應變期間, 利用雨量預報以及土石流警戒標準, 提供土石流紅色警戒可能發布的時段, 以利應變中心決策參考 坡地災害預警鄉鎮 屏東山區土石流警戒時間預判 入夜後到明天中午前, 為降雨集中時間 預測可能在 29 日清晨, 實際累積降雨達土石流警戒值, 發布紅色警戒 高屏山區累積雨量預估 400-600mm 建議疏散避難整備最佳時間, 為今天入夜前
災害衝擊基礎資料建置 透過戶籍資料建置全國網格人口分布 配合災害情境模擬與預警資訊, 推估可能受災人口數目 利用全國 5m 土地類型網格資料, 重建 1.3km 網格內 28 類型 (TLAS 分類 ) 所占面積 人口 住宅 天然林 農作
網格化資料庫建立 結合人口普查資料 屋內外分配模式, 並利用各網格之樓地板面積為權重進行人口分佈均化, 建立不同時段人口網格分布 不同時段人口分析 : 1 居家時段 2 上班通勤時段 3 上班時段 4 下班通勤時段 56
災害衝擊快速評估 淹水模擬與衝擊評估 土地類型淹水面積統計 依颱風預報與模擬情境, 速算淹水造成的土地衝擊, 以協助提供各產業建議事項 颱風路徑預報颱風雨量預報淹水境況模擬 損失速算模組 綜合建議 淹水衝擊評估 住宅. 農業 宜蘭市 頭城鎮 養殖. 農業 農業. 林地 淹水土地類型 影響家戶數統計 宜蘭縣蘇澳鎮 宜蘭縣宜蘭市 蘇澳鎮
颱風變動災害情境與災害衝擊評估 由官方預報路徑範圍 決定出5種情境 評 估這5種情境在台灣可能造成的降雨分布 並透過災害機率模式進行災害衝擊評估 分析該情境下颱風可能影響的人口風險以 及對各種社會經濟類型下的面積 包含住 宅 工業 與農漁業等 颱風系集情境路徑 情境雨量 淹水機率 影響人口與土地面積 官方 偏左 偏右 偏快 偏慢 58
QPESUMS 網格與坡地潛在崩塌範圍分析 整合
土石流 順向坡 岩屑崩滑 岩體滑動 大規模崩塌
坡地災害 土石流潛勢溪流 岩屑崩滑 岩體滑動 順向坡 大規模崩塌 整合
簡報結束 謝謝聆聽