2022年1月22日 星期六

用樂高拼出自己論文研究特色的世界地圖 (北台灣春雨與PDO的相關)

自從樂高推出那盒據說是截至目前為止零件數最多的31203世界地圖之後呢,身為地理系的教授以及大氣學者,就一直覺得應該要買這一組來把自己的研究用樂高呈現。幾週前這盒終於有了降價,於是買了進來,打算開工來設計一款屬於我自己研究領域的樂高世界地圖。


先簡單說明一下樂高這個世界地圖的設計理念,基本上他非常政治正確地把陸地全部用凸形的白色圓點製作,避免了國界的紛爭,也方便讓玩家能夠把自己到過的國家插上標誌表示到此一遊。至於海洋的部分,就用海底的地形來處理,也可以自己依照喜歡的圖案換成各種不同的底圖。
 

樂高的這份世界地圖底版,是跟其他的ART系列一樣,使用黑色的16×16方塊。類似這樣的方塊一共使用了40塊,南北緯度的部分用了5塊,經度的部分用了8塊,如果以樂高的圓點為單位的話,基本上就是一個128 ×80的解析度。拿到這個基本設計的時候呢,為了配合家裡面的長寬高擺設,我打算把南極切掉,這樣就會變成8x4的比例,大概是128 ×64的概念。如此一來會多出8塊的黑色底版,我只要另外再買一塊,就可以再拼一個3×3的ART系列。在我的這個長寬比例之下,如果要把世界主要的陸塊全部包進來的話,一定要有部分的位移,也就是必須把南北整個往上抬4個樂高單位,這樣子我的南美洲才不會被切。
 

另外在處理經度的部分,雖然說樂高提供三種不一樣的排列方式,可以很清楚的看出分別是以亞洲為中心、美洲為中心,以及歐洲為中心的排列方式,但是對我們大氣海洋學者來說,我們希望的是陸塊海洋切最少,所以經度一樣要位移4個樂高單位,才能在他16×16的黑色底板上有個比較好的分割。
 

在這個新的設定底下,陸地就依照樂高的說明書來拼沒什麼太大的問題,只是海洋要做什麼圖案呢?我這幾年做的很多研究都跟M J O有關,但是M J O的訊號會跨到陸地上,很難在這個樂高地圖上呈現。如果以海洋為主的話,那就是海溫的各種訊號比較適合了。有想過是不是來拼全球的海溫平均值,後來想一想那不如做聖嬰的海溫訊號,只不過如果拼1997~98聖嬰,那好像太單一個案,如果是各種聖嬰、反聖嬰的合成分析當然也是可以,只不過跟我這幾年的研究又沒有太多密切的相關。這時候突然有個想法,不如把我2004年那篇P D O跟台灣春雨相關的論文中海溫的訊號做出來。

2004年這篇發表在G R L的論文,在我的大氣學術生涯裡面是非常重要的一篇文章。這篇論文是我回台灣以後,在博士後階段所發的第一篇論文,也是在我離開指導教授Yanai博士旗下之後,開始的另一個研究主題。感謝當時許晃雄教授的收留,讓我能夠自由發揮地做了這篇論文。

我原本在UCLA的博士論文階段,主要關注亞澳季風的研究,之前也做過ITCZ的分析,但是回到台灣之後,還是希望能夠對於台灣的氣候有更進一步不同時間尺度、跨越到年代際的探討,所以才會有了這一篇論文的產出。因此總結來說,P D O的海洋訊號,是我大氣海洋研究一個很重要的研究重點,既然如此,這次的樂高地圖設計,就用P D O正相位的海洋海溫特徵來做吧!

在製作的過程當中,當然就是把陸地用白色的珠珠先處理完,接著再把海洋的部分依照色階來做。
 
 
 
當我很興奮地把太平洋的主要P D O訊號做完時,發現一個可怕的事情就是,樂高提供的色階珠珠不夠,特別是印度洋跟大西洋的部分,雖然不是P D O最主要的海溫訊號地方,但是就沒有足夠的顏色可以做了。這也就是我在整個世界地圖的左下角,只好用多餘的珠珠做成+ P D O的圖案來填補空位的原因。另外右邊下面的色階,是我覺得身為一個大氣海洋分析出來的圖,還是需要把基本的色階表示出來,因此特別加上這個。所以經過如此如此這般這般努力,這個專屬於我自己研究特色的世界地圖就這樣做好了。
 

上面的陸地,打算未來用方塊來貼上我自己去過的國家,這部分後面再來補。



最後還是來打一下廣告,就是如果大家想要知道台灣春雨有什麼有趣的長期氣候年代際變化,可以看這篇論文喔!
 
Hung, C.-w., H.-H. Hsu, and M.-M. Lu, 2004: Decadal Oscillation of Spring Rain in Northern Taiwan. Geophysical Research Letters.,31, L22206m doi:10.1029/2004GL021344.
 
 
北台灣春雨年代際變化與 PDO 之相關 
 
在先前的台灣氣候研究當中,有相當多的重點都放在臺灣降雨的年際變化上,特別是其與太平洋上南方震盪/聖嬰現象之間的關係。但是,臺灣的春雨除了在某些年代與聖嬰現象有著顯著相關之外,卻有更明顯的年代際變化。這顯示了與臺灣春雨相關的東亞季風系統,與其他地區之間的海氣相關事實上並非一成不變。近年來,氣候變遷與全球暖化受到相當大的關注。季風地區年際變化的趨於不正常,加上年代際上的大幅度變異,讓整個季風系統在1970年代後期的氣候突變(Climate shift)發生後,進入了另一個不同的氣候狀態(Climate state)。根據個人發表於GRL的Hung et al .2004 當中所指出,在臺灣北部的春季降雨,與北太平洋年代際震盪Pacific Decadal Oscillations(PDO)有著非常顯著的相關。基本上,台灣地區春雨季節(二到四月份),除了北部地區測站有明顯之降雨外,中南部地區均為乾季,雨水甚少。近幾年,台灣地區有漸入「弱春雨」之傾向,此與PDO的相位有著明顯的關連。根據Hung et al. 2004 指出,PDO在北太平洋的變化與赤道地區海溫變化是類似但反相,因此當PDO指數是正號的時候,北太平洋海溫是較冷,但熱帶中到東太平洋是較暖。這個較暖的海溫,會在菲律賓海造成一個海面氣壓的正距平反應。此氣壓正距平在菲律賓海地區的西部邊緣帶來西南向的距平風場,這樣的西南風分量很容易加深台灣地區春季的槽線,因而造成台灣的春雨較強現像。從PDO的相位變化來看,PDO似乎從1990年代中後期又開始變相。當PDO指數漸漸變成負號後,台灣地區將近入一個「弱春雨」的時代。

 
補充一下.....我下學期會開台灣氣候的課,會講到多重尺度的台灣氣候特色!


2022年1月16日 星期日

有關2022.1.15.虎尾運蔗小火車事故的一些記錄

在2022.1.15.週末當天,在村長號召下不少鐵道迷朋友都到虎尾拍糖鐵五分仔車,不過沒想到最末班車回廠時,卻在虎尾市區復興路、北平路間發生了事故,因此原本拍完要北返的我及友人,就轉回去看了一下,並且有了一些相關紀錄。今日整理當天在10番裝車場拍的照片,更加確定當天出事的一些狀況,特別記錄下來可以提供事故原因調查之用。
 
從事故現場看,牽引的德馬牌124號機車頭沒有出軌,其後接了好長一串的蔗廂車,依照我照片上的紀錄,機車頭後共有20輛蔗廂車沒有翻,前面的這20輛也沒被撞,因此這個事故不可能是機車頭與汽機車在車頭相撞所造成。而第20輛的蔗廂車的車號是11732,這輛車跟下一輛車11563號(第21輛)的連結器斷裂,是很重要的關鍵。不過要特別注意的是,被扯斷的是11563號的連結器,然後這個連結器是連在11732(第20輛)上的。下圖右邊的車是11732號,左邊斷掉的是來自11563號。
 
 下圖是
11732(第20輛)事故後的照片。

從這個斷裂的狀況看,應該是11563號這輛蔗廂車不知道什麼緣故卡死不能前進,硬扯之後出軌,甚至最後連結器斷掉。從現場看,蔗廂車出軌後可能卡到停在旁邊鐵道上的汽車,所以最後才大翻車。整個大翻的車,就是11563這一輛。
 


再來,說明一下這列車的組成。當天下午我們一夥人都在10番裝車場拍,所以有不少影片跟照片可以比對最後的出發前狀況。下圖這個位置,就是10番裝車場。
 
 
基本上這天這最末一班車,開進10番裝車場時,由德馬一共拉了16節蔗廂車過來。


然後這一列一直開過道岔後,倒車回去接原本放置在10番的一整列載滿甘蔗的重車,然後才一起一整串開回虎尾糖廠。



基本上,出車禍而翻掉的車是在10番加掛上去的。10番掛上去的車,因為有拍到影片,所以前面幾輛的編組是相當確定,分別是:11431 + 11764 + 11071 +11732 + (斷掉連結器)11563 + 11705 + 11139 + 11670 + 11410 + 11436 + 11435  + 11434 + .......。所以說,出車禍的車是加掛完成後的第20輛與21輛間連結器斷裂,然後出軌翻掉的有11563 + 11705 + 11139 + 11670 + 11410 這幾輛。
 
先回頭看一下11563在出發前拍的照片,畫面裡右邊的連結器就是後來斷掉的。


以下是翻掉的車的現場畫面:
 
 





 

 

 

2022年1月6日 星期四

原展示於台鐵苗栗的331號糖鐵蒸汽機車搬至蒜頭了,但卻變成日曬雨淋保存~

 

原本,展示於台鐵苗栗的331號糖鐵蒸汽機車,前陣子搬至蒜頭糖廠了,但卻變成日曬雨淋的保存方式實在很可惜。這輛車之前的保存狀況其實不錯,因為台鐵放置於有遮雨棚的通風場所,因此並不會繼續爛掉。幾年前,在苗栗的展示內容重新規劃後,糖鐵與林鐵的車都將因為空間有限而移除至其他地方保存,所以就開始有很多車輛要送往哪裡繼續保存的討論。





這些討論其實在我任職鐵博籌備處主任時都一直有參與,因此也牽線讓阿里山鐵路的車能回歸阿里山林鐵文資處,至於糖鐵的車,當時因為台糖在搬運的運費經費與場地的眾多考量下,以及本型車台糖還有很多的狀況,所以曾在幾次的協調會上,是朝向改由鐵博接手保存展示的。鐵博在考量場域精神的車輛保存策略中,比較不會收毫無關係的火車,但身為國家級的鐵道博物館,仍必須關照台灣各種鐵道的一些基本介紹,因此收幾輛的糖鐵火車來說明糖鐵的興衰是最初時的考量。不過後來台糖發現這批車狀況不錯,所以就轉而要回這些車,也就是這批車最終於去年搬至蒜頭糖廠的原因。不過,這批車之所以狀況不錯,是台鐵放在遮雨棚內的典藏環境避免這車的日曬雨淋,但台糖拿回這批車後,卻露天擺放,看起來這幾輛車在台糖這樣的照顧下,很可能難以避免跟其他車一樣走上爛掉的命運。這車最珍貴的,是保存以來並沒有經過大規模的修復,因此保存了外觀相當多原始面貌,不像是蒜頭另一輛650修完後,很多車身特徵都被毀掉,特別是後來加的煤水車幾乎是「毀容」的修復。期許台糖既然把331給迎回去,就要好好照顧,不然就可惜了這輛車了。

 
以下是這批大日本製糖日本車輛製三動軸15t標準型蒸機的考古,可以理解這輛331號的來歷始末。


下圖是當年在台鐵苗栗展示時的樣貌。

其實,之前在協助溪湖糖廠做所屬蒸汽機車的調查研究時,我就很好奇他們那邊一輛日車製造的0-6-0標準蒸機的購入源由。因為這批車數量很多,是臺灣現存糖鐵蒸 機中的多數派(最多的三類就是戰後比利時造,臺灣鐵工所/台機造,與日車造),這批日車造的車數量不少,若推測來歷多跟戰前的大日本製糖有關,再縮小一點 範圍,都跟虎尾或者雲林一帶的糖廠有關。

關於這批車為何有很多保存下來這點比較好解釋,因為這批車的大量增備是1930年代中期以後的 事,所以我們若回到二戰後的時間點,這批車可是差不多才滿十年的車輛,如果是那批最後1942年才購入的,根本就是不滿五年的「新車」,所以當然會一直用 下去而不會淘汰。運輸業者或主管階層在決定哪些車要先報廢時,除非某款車有全面性的瑕疵要先淘汰,不然常都是用車齡做考量,把比較舊的先汰換。當然,這樣 的思考與第一線使用者的理解往往不一樣,對使用者來說好用好維修的車不一定車齡就比較新,但主管階層一刀要砍下來時,車齡高的車就會先汰換掉,所以日車這 批車年紀比較輕,也就有機會一直用到1970年代的糖鐵蒸汽火車最末期,而後留了下來保存各地。

至於另一個比較值得研究的問題是,大日本 製糖為何在1930年代中期,更精確的說是1935年要一舉買那麼多這一款日車15t的0-6-0標準機呢?從日車原廠的製造記錄來看,這型車確實是日本 時代的大日本製糖會社非常愛用的一種車型,以大日本製糖名義所注文購入的同型車,包含1935年8輛、1937年1輛、1942年5輛,前後加一加有14 輛。日車在新高製糖那輛製番21,22車的記載裡有說,這款15t的三動軸蒸機,是日車製糖會社標準型的樣貌,類似車一直製造到大日本製糖1942年購入 者。不過比對新高製糖(戰後台糖274號),可以發現吋法類似,但是水櫃煤櫃作法不太一樣,1930年代中期購入的這款那個斜斜的煤櫃是最大特色,與 1931年一樣日車製由大日本製糖購入的三輛15t並不一樣。總之,我們今天看到的一堆15t標準型0-6-0日車製造蒸機,大致上是始於1935年一舉 購入八輛的這批。

我很好奇,為何大日本製糖在這一年要買這樣一堆的同款車?結果答案揭曉,是因為該年度大日本製糖設立了龍岩製糖所的緣 故。依照中研院GIS中心製作的介紹如下:「龍岩糖廠,原名龍岩製糖所,位於台南州虎尾郡土庫庄,現於雲林縣褒忠鄉。原為龍岩農 場,1935年大日本製糖株式會社於農場之西北側設立製糖工場,稱為龍岩製糖所,是大日本製糖在台灣設立的最後一間糖廠;光復後,屬於台灣糖業公司第一分 公司龍岩糖廠1950年改行總廠制,屬虎尾總廠。由於經濟效益不高,於1967年除原料課以外皆併入虎尾總廠;廠區建築與廠區原有之臥龍山,於中山高速公 路興建期間剷平,廢土作為填充路基之用,故目前廠區多已做為農地使用,而原立於臥龍山上之「臥龍山」碑,現置於虎尾糖廠旁之同心公園;原製糖工場區範圍, 現為中央廣電台褒忠分台使用中。」http://map.net.tw/taisugar/?dir-item=%E9%BE%8D%E5%B2%A9%E7%B3%96%E5%BB%A0

這麼一來事情就很清楚了,因為大日本製糖在1935年新設立龍岩製糖所,當然要有額外的機車來運 送。比對總督府方面的年報記錄,1936年度就可以看到該製糖所有C tank的15.24t五輛,15.3t二輛。比對戰後初期的台糖蒸機配屬表可知,330-334這五輛配屬在龍岩的都是日車製造的此款蒸機,因此可以推 得15.24t應該就是指這一批車了。而因為龍岩在1967年併入虎尾,自然這批車都會跟虎尾扯上關係,甚至常在虎尾看到。因此,後來曾保存在台鐵苗栗的331 號,就是來自龍岩的車。


不過,記錄上大日本製糖這一年買了不止這些,比對之後發現,原屬東洋製糖但已經併入大日本製糖的北港製糖所,也在 1936年度記錄裡跑出二輛15.24t的C tank車,因此北港應該也有同款車。如今,保存在北港糖廠內的329號,就是出廠後便來到北港貢獻一生的這款車。該車很難得還有日車原始銘版存在,可看 到製造年是1935,製番381!台糖的記錄上此車從1934年12月啟用,一直用到1977年為止,代表著大日本製糖在1930年代中期購入此標準機的 時代背景。


 
至於如今保存在溪湖的326號,原屬大日本製糖的虎尾工場所有,很可能就是分配給龍岩與北港後,1935-1942年間製造所剩下的那些車了。不過台糖記錄上的製造年1940年與日車紀錄不合,那一年日車根本沒有生產此款車啊!究竟326號真實身份上造於哪一年仍待查。

基本上,這款日本車輛的15t三軸標準型蒸汽火車,外觀最大的特色是駕駛室末端並無煤櫃,裝煤的位置是在駕駛室兩側連接水櫃處。因此,其車輛側的箱狀水櫃,後端其實是裝煤的,開口在頂部,而為了讓煤可以滑落至駕駛室內,底部還做成傾斜狀,而形成其外觀上的一大特色。

此 外,日車蒸汽火車外觀上,往往會在煙囪後的圓狀凸起steam dome處放上銅製的日本車輛標示,這輛326號也有,因此很容易就認出是日車製品。至於駕駛室的大圓窗, 當然也是日車蒸汽火車的特色。依照台糖的記錄,此車在1970年代由虎尾轉往月眉糖廠使用,而後陳列在月眉,2008年後則調至溪湖保存展示至今。