本系鄭芳怡老師榮獲科技部優秀青年學者計畫

本系鄭芳怡老師榮獲109年度科技部優秀青年學者研究計畫，並將透過此計畫執行為期三年的整合型計畫「大氣邊界層觀測、資料同化與多維尺度數值模擬」。鄭老師在2000年畢業於本系，並於2006年取得美國休士頓大學地球與大氣科學學系博士學位，於2009年返回本系服務。鄭老師長期專注於空氣品質議題。空氣品質除了受污染排放影響外，天氣條件更為影響空污變化的關鍵因子。為改善臺灣空氣品質污染問題，鄭老師從臺灣本地污染排放、中國大陸境外傳輸、短期天氣變化及長期氣候變遷多個面向，來解析臺灣空污問題。
以發表於國際期刊Scientific Report的 Hsu and Cheng (2019)為例，鄭老師利用群集分析統計方法分類天氣型態，建構空氣品質與氣象條件關聯性分析，協助中央或地方未來面對空品預報不良之天氣類型，能提早防範，針對空品不良區加強污染管制，預防空品惡化。當臺灣屬弱綜觀氣象條件，西半部各地空品不良，以雲嘉南空品區最為嚴重（圖一）。此分析成果，協助中央或地方未來面對弱綜觀天氣預報日，能提早防範加強空品不良區之污染管制，預防空品惡化。分類結果，對非大氣領域空污研究學者，提供系統性分析思維，許多公衛、環工領域相關學者，使用此天氣型態分類建置成果，進行基礎研究。

圖一、臺灣秋冬空污季節常見天氣型態（上），以及各天氣型態下，臺灣西半部各空品區風速（中）與PM2.5濃度分佈。

環保署空品站長期資料分析，說明臺灣 PM2.5 逐年下降，其主要受到臺灣本地污染排放減量以及境外污染逐年改善影響，但也提出此下降趨勢與民眾感受有顯著落差。主持人嘗試從長期氣候變遷的思維切入，提出全球暖化加劇臺灣極端穩定天氣型態的發生，使得靜風天數增加以及大氣更加穩定，點出高污染事件的改善治理勢必更加受限。近年來也在各大場合，受邀參與講學與科普活動，協助產、官、學界與公民團體，從大氣的變動思維，來深入了解臺灣空污問題（圖二）。


圖二、臺大風險與社會政策研究中心與needsRadio電台合作專案廣播節目截圖。

鄭老師於2015年所開發建置的臺灣空品模式預報系統（圖三），於每日早上八點提供未來三天臺灣各地空氣品質預報，目前也是臺灣環保署進行每日空品預報所參考預報來源之一。藉由空品預報系統，三天前就可預先了解未來空氣品質變化，讓中央及地方政府、甚至公民營企業，願意更積極進行空污應變作為。2019年臺灣空品測站紅爆的資料次數，相對於過往也減少許多。鄭老師也在行政院環保署監資處之委辦計畫下，協助規劃臺灣空氣品質預報作業流程，嫁接氣象局氣象預報模式至其所開發之空品預報系統。而此空品預報系統的模擬精確度，仰賴於過往之基礎科研工作，包含地真的觀測、地表參數化的發展、本土排放資料庫的精進工作，來逐步提升空氣品質預報成效。

圖三、中央大學多維空氣品質模擬實驗室所建置CMAQ空品模式預報系統網頁示意圖。

    臺灣空氣品質的基礎科學研究以及相關應用成果，不僅發表在國際重要期刊，更重要的是協助中央及地方政府以及國、民營企業，從多個面向來深入了解臺灣空污問題。近幾年，也藉由建教合作計畫協助行政院環境保護署、雲林縣環保局、新北市環保局、臺灣電力股份有限公司環境保護處，剖析臺灣空氣污染問題。面對氣候變遷造成的極端穩定大氣條件，其將更不利於高污染事件之改善治理。減量管制工作更需提前採行因應作為，從排放量加嚴管制，乃至訂定更有效的減量管制策略，這些都是鄭老師未來所持續努力的方向。未來面對通風擴散不良之極端高污染事件日，期許能提出更有效的因應作為，提升臺灣各地空氣品質。