地面附近光化學污染所產生的臭氧問題為台灣地區極待解決的問題，而三維化學  傳輸模式為空氣品質規劃與管理的重要工具，此類模式計算費時，所以過去無法用於長期模擬。大都只選擇短期高濃度的事件日來做模擬，常以改變參數或邊界條件的方式來修改模擬結果，以期待得到較佳的模擬結果，但是此種模擬方式卻不一定能成功模擬其他狀況，因此本研究採用光化模式進行一個月連續之長期模擬，以涵蓋不同的天氣型態，且不加任何修正，以評估模式可達到的準確性。
模擬結果顯示小時臭氧濃度非配對峰值常化偏差介於±0.71，配對值之常化偏差介於±0.67，配對值之絕對誤差小於0.73，結果表現比美國EPA建議結果略差；八小時平均臭氧濃度非配對峰值常化偏差介於±0.73，配對值之常化偏差介於±0.54，配對值之絕對誤差小於0.61。模擬期間污染物排放的不確定性，可能造成影響。有一兩天計算結果極不理想，如能就其原因加以分析，還可改善模式的表現。模擬結果雖稱合理，但由於模式非常複雜，還是有許多改善的空間。

The ground-level ozone produced by photochemical air pollution is a series environmental problem in Taiwan. Three dimensional chemical transport model (3-D CTM) is an important tool for air quality planning and management. The computation of CTM is a time-consuming task; their applications to long-term simulations were prohibited in the past. The short periods with high concentration, the so-called “episode”, were selected for simulations. Sometimes, the models were well tuned by adjusting parameters or boundary conditions so as to obtain better results. However, the performance may be poor while these models were applied to other situations. In this research, we use a 3D CTM to carry out one-month continuous simulation in order to determine the performance the model under various meteorological conditions. The simulation use same parameters for all period.
The performances of the calculated 1-h concentrations are: the unpaired-in-time peak prediction accuracy ±0.71; the normalized bias ±0.67; the gross error, <0.73. This is somewhat worse than the performance criteria suggested by USEPA. The performances of the calculated 8-h concentrations are: the unpaired-in-time peak prediction accuracy ±0.73; the normalized bias ±0.54; the gross error, <0.61. The uncertainties in the emission database can generate some errors on the predictions. The performance of this model can be improved if the reasons that cause some extraordinarily flawed results can be identified. Since this system is so complex, there are numerous opportunities for improvements in the future.

目錄
中文摘要…………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………Ⅱ
目錄………………………………………………………………Ⅲ
表目錄……………………………………………………………Ⅳ
圖目錄……………………………………………………………Ⅴ

第一章 緒論	1
1.1 研究背景	1
1.2文獻回顧	3
1.2.1臭氧之特徵與生成機制	3
1.2.2台灣地區模式之發展	4
1.2.3 模式驗證	7
1.3 研究目的	11
第二章 研究方法	12
2.1 模擬範圍及網格分配	12
2.2  氣象模擬	14
2.3 模式輸入資料之處理	16
2.4 光化學污染模擬	21
第三章 結果與討論	24
3.1 綜觀天氣概述	24
3.2 測站選定	31
3.3 最大小時臭氧濃度	35
3.3.1 小時臭氧濃度與氣象條件之關係	35
3.3.2 小時臭氧濃度計算值與監測值結果比較	47
3.4 八小時平均臭氧濃度	59
3.4.1 八小時平均臭氧分佈	59
3.4.2 八小時平均臭氧模擬結果評估	62
第四章 結論與建議	 68
參考文獻	 70

表目錄
表1.1 我國現行空氣品質標準：	2
表1.2 相關臭氧濃度標準	3
表2.1 RAMS模式輸入資料及來源	16
表2.2 CAMX模式所需輸入資料	17
表3.1 2002年台灣地區臭氧濃度超過120ppb的事件日	32
表3.2 進行分析比較模擬結果的16測站	34
表3.3 NOx 之排放來源	35
表3.4 小時臭氧濃度模擬結果之定量分析	48
表3.5 NO2濃度模擬結果之定量分析	52
表3.6 八小時臭氧濃度模擬結果之定量分析	63

圖目錄
圖2.3.1台灣地區排放量資料庫推估污染源分類定義(空氣品質模式支援中心 http://www.aqmc.org.tw/)	20
圖3.1-1  2002 / 05 / 01 上午八點氣象圖	26
圖3.1-2  2002 / 05 / 07 上午八點氣象圖	26
圖3.1-3  2002 / 05 / 08 上午八點氣象圖	27
圖3.1-4  2002 / 05 / 10 上午八點氣象圖	27
圖3.1-5  2002 / 05 / 11 上午八點氣象圖	28
圖3.1-6  2002 / 05 / 12 下午兩點氣象圖	28
圖3.1-7  2002 / 05 / 20 下午兩點氣象圖	29
圖3.1-8  2002 / 05 / 21 上午八點氣象圖	29
圖3.1-9  2002 / 05 / 27 上午八點氣象圖	30
圖3.1-10 2002 / 05 / 29 上午八點氣象圖	30
圖3.2-1  本研究模擬範圍內16個測站的位置分佈	33
圖3.3-1  模擬台灣地區臭氧小時濃度計算值與監測值的時序列比較圖	38
圖3.3-2  模擬台灣地區臭氧小時濃度計算值與監測值的時序列比較圖	39
圖3.3-3  2002/05/05 中午第三層網格的風向天氣圖	40
圖3.3-4  2002/05/06 中午第三層網格的風向天氣圖	41
圖3.3-5  光化學模式於模擬時間(2002/5/1-5/6)  14:00 O3濃度分佈圖	42
圖3.3-6  光化學模式於模擬時間(2002/5/7-5/12) 14:00 O3濃度分佈圖	42
圖3.3-7  光化學模式於模擬時間(2002/5/13-5/18)14:00 O3濃度分佈圖	43
圖3.3-8  光化學模式於模擬時間(2002/5/19-5/24)14:00 O3濃度分佈圖	43
圖3.3-9  光化學模式於模擬時間(2002/5/25-5/30)14:00 O3濃度分佈圖	44
圖3.3-10  2002/05/26 中午第三層網格的風向天氣圖	45
圖3.3-11  2002/05/27 中午第三層網格的風向天氣圖	46
圖3.3-12  2002/05/28 中午第三層網格的風向天氣圖	47
圖3.3-13 光化學模式於模擬時間(2002/5/1~5/7) 之14:00 NOx濃度分佈圖	49
圖3.3-14 光化學模式於模擬時間(2002/5/7~5/13)之14:00 NOx濃度分佈圖	50
圖3.3-15 光化學模式於模擬時間(2002/5/13~5/19)之14:00 NOx濃度分佈圖	50
圖3.3-16 光化學模式於模擬時間(2002/5/19~5/25)之14:00 NOx濃度分佈圖	51
圖3.3-17 光化學模式於模擬時間(2002/5/25~5/31)之14:00 NOx濃度分佈圖	51
圖3.3-18 模擬台灣地區NO2濃度計算值與監測值之時序列比較圖	53
圖3.3-19 模擬台灣地區NO2濃度計算值與監測值之時序列比較圖	54
圖3.3-20 模擬NO2的計算值與監測值相關性分析示圖	55
圖3.3-21 模擬台灣地區NOx濃度計算值與監測值之時序列比較圖	56
圖3.3-22 模擬台灣地區NOx濃度計算值與監測值之時序列比較圖	57
圖3.3-23 模擬NOx的計算值與監測值相關性分析示圖	58
圖3.4-1 模擬台灣地區八小時臭氧平均濃度計算值與監測值的時序列比較圖	60
圖3.4-2 模擬台灣地區八小時臭氧平均濃度計算值與監測值的時序列比較圖	61
圖3.4-3 2002/05/03 中午第三層網格的風向天氣圖	64
圖3.4-4 2002/05/04 中午第三層網格的風向天氣圖	65
圖3.4-5 2002/05/06 中午第三層網格的風向天氣圖	66
圖3.4-6 2002/05/29 下午兩點氣象圖	67
圖3.4-7 模擬臭氧八小時平均濃度的計算值與監測值相關性分析示圖	67

Amdahl G.M. (1967) Validity of the single-processor approach to achieving large scale computing capabilities. In AFIPS Conference Proceedings, vol. 30. pp. .483--485. AFIPS Press, Reston, VA.
Dabdub D. and Seinfeld J.H. (1994) Air quality modeling on massively parallel computers. Atmos. Environ. 28, 1679-1687.
ENVIRON International Co., 2003, User’s Guide to the Comprehensive Air Quality Model with Extensions(CAMx), Version4.00,  Novato, CA.
EPA. (1995). A User’s Guide for the CALPUFF Dispersion Model. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards, Research Triangle Park, NC, EPA-454/B-95-006.
Russell A.G. and Dennis R. (1998) N ARSTO critical review of photochemical models and modeling. Armos. Environ., submitted for publication.
Seinfeld J.H., (1989),Ozone Air Quality Models：A Critical Review Journal of Air Pollution Control Association, 38.,616-645. 
Schmidt H. and Vautard R.(2001) A comparison of simulated and observed ozone mixing ratios for the summer of 1998 in Western Europe. Armos. Environ.
User’s Guide 2003 Comprehensive Air Quality Model With Extensions (CAMx) Version 4.00  http://www.camx.com//
USGS, 2004, Global Land Cover Characterization, http://edcdaac.usgs.gov/glcc/glcc.html 
Walko R.L. and Tremback C.J.,2004, Regional Atmospheric Modeling System (RAMS) Version 4.3/4.4.
Wu, Y-L., et al.,2001,〝The simulation of photochemical reaction in southern Taiwan by Models-3/CMAQ〞.
Winner D.A.,1998,Long-term Modeling of Regional Ozone Concentrations and Control Strategies.
Winner D.A. and Cass G.R.,1998,Modeling the long-term frequency distribution of regional ozone concentrations. Atmos. Environ. accepted for publication.
江旭程，2004，空氣品質網格模式模擬技術研發計畫 期末報告。
余泰毅，2004，空氣污染事件日之篩選。
何俊和，1999，台灣北部高臭氧來源分析初探，淡江大學水資源及環境工程研究所碩士論文。
林能暉，2001，北中南空品區O3與PM10污染之氣象條件研究，國科會/環保署科技合作研究計畫報告。
李崇德等，2003，台灣地區臭氧與懸浮微粒預報模式建立及生成與傳輸機制分析，環保署研究專案計畫EPA-91-FA11-03-A062。
李元鼎，1999，台北市中山區國小學童之臭氧暴露評估，台灣大學環境衛生研究所碩士論文。
空氣品質模式支援中心，台灣地區空氣污染物排放量，http://www.aqmc.org.tw/。
洪雪芬，1997，臺灣地區臭氧濃度逐時分佈特性--並應用1小時與8小時濃度標準探，台灣大學環境衛生研究所碩士論文。
張能復，2001，〝光化軌跡模式架構與應用〞，2001 年空氣品質模式技術研討會論文集。
張艮輝等，1998，〝高解析度南高屏地區空氣品質模式之建立－台灣空氣品質模式（TAQM）〞，南高屏地區空氣污染總量管制規劃，EPA-87-FA42-03-F5。
張章堂，1999，南高屏地區空氣污染總量管制規劃—子計劃A4，農林礦業及雜項排放量整合與推估計劃，環保署研究報告EPA024880388。
陳建豪，2004，不同生物源揮發性有機物排放量推估方法之比較，淡江大學水資源及環境工程研究所碩士論文。
華梅英等，2003，台北盆地臭氧累積效應監測及測站評估，行政院環境保護署委託計畫報告。
蔡詠安，2002，氣象條件與臭氧事件日相關性之探討：以高高屏地區為例，中山大學環境工程研究所碩士論文
環保署，2002，空氣品質模式模擬規範。
薛旭吾，2001，1996年10月27至30日台灣地區高臭氧事件的數值模擬，淡江大學水資源及環境工程研究所碩士論文。