歷史與推估未來的極端降雨與熱浪事件改變：觀測、模擬、歸因

極端天氣與氣候事件所帶來的環境災害對於人類生命財產安全以及社會經濟發展都有很大的影響。極端降雨所帶來的洪水、土石流往往造成人員傷亡、房屋與基礎建設的損毀，持續的熱浪不只影響民眾生活與健康，也造成農牧產業減產與基礎設施維運的問題。從過去歷次聯合國氣候變遷科學報告中，認為未來暖化氣候將造成各地熱浪、極端降雨發生頻率與強度大幅增加。雖然已經有相當多氣候變遷對極端降雨、乾旱以及熱浪影響的研究，但是多半的分析推估都是以相對基期氣候的極端指標長期平均變化，或是以統計極值分析探討極端事件的重現期改變。本計畫的特點是將從整體極端事件的角度出發，從全球完整天氣分析與氣候觀測記錄，全面性地尋找時間與空間中互相連接的極端天氣發生位置與時間。而極端天氣可以是豪雨、熱浪、乾旱或其他可以客觀定義的致災現象。這些極端天氣發生機率或強度可以用來做為測試評估決定整體極端事件的持續時間、影響範圍、強度以及整體累積效應所需的時空連結條件，分析的結果可以將不同區域歷史上所發生過的極端天氣與氣候事件加以排序、比較。這些時空相互連結極端事件的整體累積強度比極端指標長期平均變化更能連結到個別事件所帶來的可能潛在災害規模大小，特別是規模大且嚴重的極端事件所可能導致的災害往往遠大過比平均極端事件。此外也可以進一步討論個別獨立搜尋的不同極端事件種類的時空交集所形成的複合型氣象災害的特性與交互作用機制。. 計畫研究將從應用極端事件偵測分析方法到過去歷史紀錄與觀測分析資料開始，從過去研究文獻、紀錄以及媒體所報導的知名歷史極端事件出發加以評估驗證。此客觀事件偵測方法也一樣可以運用到全球與區域氣候模式的歷史模擬資料，檢驗模式模擬不同地區極端天氣與氣候事件的能力。此外，運用極端事件時空演變比起極端指標平均變化，更可以將極端事件所伴隨的氣象環境條件與物理過程加以同步呈現 、分析比較，以說明不同氣候區域極端事件的差異。計畫所提的研究工作除了評估過去全球與區域不同型態的極端事件特性與伴隨物理機制隨時間的變化外，也將運用全球與區域氣候模式對於未來氣候變遷情境下的推估模擬資料，探討未來個別與複合極端事件規模與其時空演變與物理過程的變化範圍與不確定性。此外，也可以運用耦合模式比對計畫模擬實驗資料庫中所設計的歷史偵測歸因數值實驗，以過去所發展的極端事件歸因分析架構，量化人為或其他個別氣候驅動因子對於極端事件發生的可歸因風險變化程度。