台灣的西半部每到冬季就拉起空污警報，交通部中央氣象局今年與保護署及國立中央大學大氣科學系攜手合作，利用無人機技術，首次於彰化縣田中氣象站進行大氣邊界層的垂直剖面觀測。氣象局說，以往只能觀測溼度等，進階到可觀測PM2.5，發現海陸風垂直環流上，海風把汙染物往陸地上帶，尤其以半夜最濃。
大氣邊界層是大氣層中最接近地表的部分，會因不同地形及地表作用而影響許多天氣現象，且空氣中的污染物如PM2.5也大多分布於此空間，對民眾的生活會有直接的影響。
氣象局第二組組長李育棋說，這次從兩度空間觀測提高到三度，對空氣品質監測的發展非常重要。首度透過48小時連續驗證飛行觀測成果，對大氣邊界層相關變化能夠更加了解，海陸風擴散行為都可以得出來。
中央大學大氣科學系副教授王聖翔說，該次無人機施作選在今年2月24和25日，冬天高壓東移太平洋，高壓回流會帶來西風，受到中央山脈阻擋，西半部會產生污染物現象，利用此機會去做探討。
李育棋說，過去垂直大氣觀測是探空氣球，局裡面有板橋跟花蓮，一天施放兩次，或是用衛星觀測，但精確定較差，無人機觀測對大氣邊界曾有密集觀測，除了可量測溫度、壓力、濕度，PM2.5也可以。藉由無人機擺動可以推測風速跟風向，GPS定位還可控制飛行高度，做垂直方向觀測，且機動性相當高。
首次無人機觀測點為何選田中，李育棋說是因為位於八卦山台地西側，是大氣逆溫層，空氣汙染擴散會在此地做堆積，是環流中繼點，可以看到大氣變化。第二個原因是無人機飛到一公里以外是空域管制，這裡空域相對較單純。
李育棋說藉由這次觀測，看到海陸豐環流變化，發現在海陸風垂直環流上，海風會把汙染物往陸地上帶，尤其以半夜最濃，剛好處於逆溫層，到了白天逆溫層就會消失。
王聖翔說，每到冬季鋒面來襲，位於中央山脈背風側的西半部，容易受到沉降作用導致污染物堆積。當白天海風吹向陸地，會讓污染物持續堆積，到了夜晚陸地溫度降低，受到逆溫層影響，造成污染物無法擴散，濃度則會更高。而上述現象過去只能用電腦模擬資料分析，無直接觀測證據，如今透過無人機觀測等於直接證實這項理論。
李育棋坦言，過去垂直觀測相當稀少，無人機補足時間跟空間解析度，未來預計四年裡面，各個氣象站逐步規畫施做，建立成無人機觀測網。至於會挑哪些氣象站，會看空域跟管制而定。王聖翔說，美國兩、三年前也有規畫無人機計畫，是世界趨勢，台灣算是超前部屬，其他國家則是零星氣象觀測，可能因為空域取得相關困難。
氣象局表示，利用微感測器技術，收集大氣邊界層內高解析度的氣溫、風速、相對溼度、氣壓及PM2.5等資料，搭配氣象局及環保署的地面觀測資料，除掌握大氣邊界層結構發展之過程外，更完整解析台灣局部環流特徵，並取得PM2.5在不同時空中的垂直分布情形，有助於了解空氣污染物的分布與擴散狀況，進而應用於未來的氣象及空氣品質預報。
July 14, 2020 at 10:53AM
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影／空污證據找到了！氣象局首用無人機測PM2.5有發現 - UDN 聯合新聞網
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