近十年蘭嶼背景二氧化碳濃度分析

柳中明 ； 商俊盛 ； 陳瑋蘭

《全球變遷通訊雜誌》 47期 (2005/09) Pp. 6-12

https://doi.org/10.6539/GCC.200509_(47).0002

摘要

蘭嶼氣象站（22°02'N, 121°33'E, 324公尺）二氧化碳監觀測始自1995年3月，至今已持續十年。經整理分析，並僅採用夜間(19pm~6am)資料，以避免白日來自沿海村落的污染影響。總計在1995年3月~2004年12月間，約有90個月的有效月平均資料，相當於整體資料的77%。同時，日本在台灣近海亦長期架設二座二氧化碳監測儀器，分別位於Hateruma(24°03'N, 123°48'E, 10m)Yonagunijima(24°28'N, 123°01'E, 30m)。比較該二處資料與蘭嶼監測數據，可以發現其每月資料變率（＝月標準差／月平均值）約在0.75%以下，而蘭嶼數據變率可達1.75%。此外，蘭嶼的月平均值相較於二站，均方根差約是低於該二站數據6.7~6.8ppm，相當於長期平均值（369~373ppm間）的1.8~1.84%。此外，若僅使用1997年1月份以後的資料（75個月），則可發現蘭嶼與各站間的月變化相關係數達0.77~0.89間。大致上，蘭嶼站在建站初期出現校正系統的調整問題，但自1997年後已可充份掌握大氣二氧化碳的季節性與長期變化。不過，考量夜間與逐日資料的變率高，以及夜間平均值較日間高約4.5ppm，則可以了解到蘭嶼附近二氧化碳濃度變化大，最主要是受到測站附近森林吸收的影響，而非是校正基準不正確（未出現均勻偏低現象），或是附近污染源影響等因素。未來建議應就此問題進行測站調整。
長期而言，全球二氧化碳濃度持續上升，2001~2002年並且出現較大的增加率，蘭嶼站的監測數據亦顯現相似結果。1997年平均濃度約為360ppm，到2004年達376.4ppmv，約增加4.6%，線性迴歸後的增加率約為每年增加2.09ppmv。同期，Hateruma、Yonagunijima、Mauna Loa與南韓南端Gosan的監測數據，則顯示約每年1.86~2.14ppmv的增加率；而由於所收集到的數據不全，僅Yonagunijima提供2004年平均濃度為380ppmv，相當於1997~2004年間增加約4.0%。若就季節性變化來觀察，則夏季的增加率較慢，其他季節則略多。