本計畫在都市議題上整合傳統與非傳統觀測資料在區域大氣環境/氣候關鍵因子之擬合(加值產品)與變化趨勢之分析，如都市熱島效應以及極端降水潛勢等；整合氣膠輻射驅動力和都市熱島效應在區域降水之影響，以整合觀測資料在區域大氣環境/氣候變遷先趨指標(precursor)之建立，及其未來變化趨勢之探討。在都市熱島效應方面，將密集的搜集都會地區小尺度的氣象變化特徵，瞭解都市熱島效應的現象和特徵。此外，本計畫針對都市建地的變遷進行分析，並計算都市空間的不透水面積覆蓋率(Impervious surface ratio, ISR)來作為都市發展潛勢之指標[Weng and Hu, 2008]。ISR為不透水之地表鋪面(impervious surface area, ISA)在一空間單元中所佔之比率。一般來說，ISR越高之地區越容易對環境形成負面衝擊。其中所謂都市發展潛乃是指對環境影遭成負面衝擊之可能性，也就是說，潛勢較高者有較高的可能性對環境有負面影響；同時潛勢高者也有較高的可能因環境的負面回饋而導致不良的居住環境。例如Wang et al. (2003)於美國威斯康辛州的研究發現，當ISA比例在8%-12%的區間時，都市排水的生態功能則將發生明顯的退化。

暖化效應影響地球系統的水循環，改變地表的降雨型態和分布，使得某些區域在豐水期降雨越豐富，在枯水期降雨越貧乏，這樣的現象將造成農業灌溉或公共用水的困擾。許等人(2003)分析臺灣地區過去一百年之氣候變遷的狀況，指出年平均溫度與全球一樣處於上升之趨勢，百年氣溫上升在0.98℃至1.43℃左右，遠大於全球平均值。《臺灣氣候變遷科學報告2011》也指出，台灣降雨日數有較一致的變化，普遍呈現減少的趨勢。本計畫整合傳統與非傳統觀測資料在區域大氣環境/氣候關鍵因子之擬合(加值產品)與變化趨勢之分析，如乾旱指標、及乾旱現象與暖化效應之探討；聖嬰現象(El Nino Southern Oscillation, ENSO)對全球的氣候有重要的影響，而聖嬰現象帶來的年際氣候變異也可以提供人類面對全球氣候變遷所帶來衝擊的一個預警校應，使人類改善對於未來災害的調適治裡策略。另一方面，全球暖化下聖嬰現象的發生頻率或是強度也可能隨之改變，因此聖嬰現象對台灣降雨及乾旱可能的影響是非常迫切需要了解的議題，從對現況的掌握可助於減少氣候變遷下對於未來潛在衝擊的脆弱度。此外陸域監測之地區當以環境最脆弱的都內山區與農業區以及環境受人為改變最敏感的都市區為重點。都市及農業區之監測為提供歷史變遷之分析以及災害發生時之影像資訊。從影像監測觀點，研究都市化過程需要不同時序的影像資料，亦需先進的變遷偵測技術。

台灣西處台灣海峽，東臨太平洋，南接巴士海峽，位處西太平洋颱風路徑之要衝，每於夏秋之際，常遭颱風或熱帶性低氣壓帶來狂風暴雨之侵襲。根據近百年的侵台颱風紀錄，每年平均約有3.75次颱風侵襲臺灣海域。近年來，隨著全球暖化效應及海洋氣候變遷的影響，全球海水位的抬昇以及颱風頻繁的發生等問題已迫切攸關到我們所生存的環境，波浪與暴潮對人類活動之影響也已引起各國政府和科學家的廣泛關注。統計近40年來的侵台颱風次數可發現，西太平洋颱風發生的頻率有逐漸增加的趨勢。颱風或低氣壓所伴隨的強風、豪雨及巨浪都是造成海岸地區海水位暴漲的主因。根據中央氣象局所公布的颱風數據，近十年侵台颱風之年最低氣壓有逐年降低的趨勢，而近颱風中心最大風速則有逐年增大的趨勢。颱風暴潮所產生異常水位常對台灣沿海造成重大災害，由於暴潮巨浪直接侵襲海岸，造成海岸侵蝕，並越過堤頂而導致海水倒灌及沿海區域之溢淹，對農作物損害、魚塭魚苗流失等，造成台灣海洋環境的發展產生了極大的衝擊。 

根據氣候變遷引發海水位長期的抬昇趨勢研究，全球海水位以每年3.32mm之上升速率，基隆、高雄海平面以每年分別為3.81mm 與3.6mm 的上升速率逐漸升高(經濟部水利署，2009)。人類生活在沿海地區相對更容易受到風暴、海浪、潮汐和海平面上升的衝擊與影響，再加上現今全球暖化、氣候變遷，海平面上升的問題更加顯著。

在全球暖化的壓力下，極端氣候及海水面上升會增加地質災害的規模與頻度，並進一步加速地形的演變。本子計畫之執行成果除能將台灣特有的地質現象介紹予世人外，亦對我國國土計畫、山林保育、城鄉發展暨防災決策之擬訂會有明顯的助益。本計畫監測山坡、流域在極端氣候衝擊下的山崩土石流暨地形演變，分析其發生特性及建立其預測模型，並進一步預估整個流域的土砂生產量，使之能解決真實世界全尺度的即時預測問題，供有系統地分析極端降雨狀況下的山崩土石流災害暨流域地形演變。本研究去年度（103年）以事件獨立型山崩潛感分析結合多期暴雨事件降雨量於事件獨立型山崩潛感圖各潛感值域之崩壞比關係，求得台南地區之降雨量與崩壞比擬合曲面，透過事件獨立型山崩潛感圖配合降雨量崩壞比曲面可得到台南市在各種降雨情境下的山崩空間機率。本年度進一步分析及驗證過去初步建立的山崩與土石流統計預測模型，並瞭解山崩與土石流的區位、發生、運移、堆積、機制及演變等，進而發展出更精練的分析方法及更成熟預測模型，提供環境系統分析暨未來土地利用及防災決策制訂之參考依據。

氣候變遷在生態與生物學方面的探討，已成為近年來重要的研究題材，甚至有研究者認為這是一門新形成的科學，隨著氣候變化日益明顯，「Climate Change Biology」將會如許多的生物學研究一樣，受到人們、科學家與政治人物的重視(Hannah, 2011)。

   臺灣過去在科技部的主導下，從事了一些氣候變遷對生物多樣性衝擊相關的研究，累績了一些成果（李培芬與戴昌鳳，2010）。在歷年來的經驗中，臺灣地區已逐漸遭受氣候變遷的威脅，藉由一些生態監測資料的分析，許多的生態區域，也逐漸產生本質上的變化，尤其是濕地環境（Verhoeven et al., 2006）。例如台南七股濕地，原本為黑面琵鷺重要的棲息地，卻因為淺海域生態系統遭到開發破壞，造成既有的棲地破碎或消失，再加上氣候變遷導致海平面上升（National Wildlife Federation, 2007; Nicholls, 2004），未來有可能對黑面琵鷺在台灣的主要族群造成明顯的衝擊，有必要建立適當之生態廊道（Anderson and Jenkins, 2005; Hellmund and Smith, 2006; Hulty et al., 2006）和監測系統（Galbraith et al., 2002; Hsu and Lee, 2011; Spellerberg, 2005）。探討台南市沿海濕地在黑面琵鷺保育下所扮演之角色，以及面臨氣候變遷下之可能風險。探討台南市沿海濕地在氣候變遷下，在海岸濕地廊道下可能之功能變化。探討官田濕地水雉保育因應氣候變遷下的可能議題和風險。

1.探討台灣紫斑蝶度冬蝴蝶谷之分布，以及氣候變遷下這些蝴蝶谷分布區域可能之改變情形。

2. 以台灣八色鳥調查之歷年資料，探討台南市1000公尺以下山區之生物多樣性變化情形，並推估在氣候變遷下八色鳥之可能風險。