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臭味地圖是怎麼畫出來的

地圖上只有兩樣東西:通報點和紅色扇形。扇形不是「猜測的工廠位置」,而是「通報當下,風是從哪個範圍吹過來的」。下面一步一步說明。

步驟 1 收到通報:記下時間與位置

民眾按下按鈕,伺服器用自己的時鐘記下時間(不相信手機時間),位置用手機 GPS 或民眾拖動地圖指定。被防刷機制擋掉的通報會存起來,但不會出現在地圖上、也不進任何計算。

公開到地圖前,位置會對齊到約 500 公尺格子的中心,時間截到分鐘,看不出是哪一戶。

實心點是真實位置,空心圈是公開的位置。同一格裡的所有通報,公開後都在同一點。

步驟 2 找出當時的風

每 10 分鐘會自動檢查中央氣象署(台南、高雄北部約 170 個自動站)、環境部空品站和 Open-Meteo 的風向風速,有新資料就存起來;氣象署和環境部目前提供的是每小時一筆。算某一筆通報時,取通報前 60 分鐘到後 10 分鐘、30 公里內的所有測站資料,越近的測站越有份量:

權重 = 來源權重 ÷ (距離公里² + 1) 來源權重:氣象署 / 環境部測站 = 1,Open-Meteo 模式 = 0.3

平均時把每個風拆成「東西」和「南北」兩個分量分別平均,再合起來。不能直接平均角度:350° 和 10° 都是北風,直接平均會變成 180° 南風。

三個測站的風(藍色細箭頭)依距離加權合成一個風(粗箭頭)。這一小時內各測站、各時間的風向差多少,會算成下一步用的「風向變動量」。

風速低於 0.5 m/s 視為靜風,這時風向沒有意義。

步驟 3 往上風畫一個扇形

從通報點往風吹來的方向畫扇形。這就是「臭味可能從這個範圍飄過來」。

扇形的寬度用高斯煙流模式的觀念:煙流往下風走時會左右散開,散開的程度由「風向變動量 σθ」決定,距離 x 處的橫向寬度約為 σθ × x。左右各取 2 個 σ,大約涵蓋 95% 的煙流:

扇形半角 = 2 × σθ (σθ 限制在 2.5°~45°) σθ = 通報前後一小時、附近實測站風向的標準差(Yamartino 法,不用模式資料) 資料不到 3 筆 → 用中性大氣的 10° 靜風(< 0.5 m/s)→ 看不出方向,畫半徑 1 公里的整圈

扇形的長度是本網站的假設,沒有文獻依據(見最下方「哪些是假設」):

扇形長度 = 風速 × 30 分鐘 (最短 1 公里,最長 8 公里)

拉拉看:風向越不穩定,扇形越寬;風越強,扇形越長。

σθ 大小和大氣穩定度有關。美國環保署(EPA)的氣象監測指引用 σθ 判斷穩定度等級,對照如下:

穩定度(Pasquill)σθ扇形全寬常見情況
A 極不穩定≥ 22.5°≥ 90°晴天中午、弱風
B 中度不穩定17.5~22.5°70~90°白天
C 稍不穩定12.5~17.5°50~70°白天、有風
D 中性7.5~12.5°30~50°陰天、強風(資料不足時的預設)
E 稍穩定3.75~7.5°15~30°夜晚
F 穩定< 3.75°10~15°晴朗無風的夜晚(逆溫,臭味不易散)

步驟 4 很多扇形疊起來

每個扇形都是半透明的淡紅色,疊越多層顏色越深。不同地點、不同風向的通報,扇形會從四面八方指向同一塊區域,那裡就是值得去查的地方。地圖不會替你下結論,只是把重疊畫出來。

示意:三天的臭味,風向各不相同(東北風、北風、南風)。單看一天只知道「方向」,看不出距離;把幾天疊起來,交會處(虛線圈)就浮現了。

步驟 5 風向比較:有臭味時 vs 平常

扇形疊加有兩個偏差:人多的地方扇形自然多;本來就常吹的風向(例如冬天的東北風)扇形也自然多。為了把偏差拿掉,地圖下方的「風向比較」把兩組風向放在一起看:

如果某個風向在有臭味時的比例明顯高於平常,代表臭味來源比較可能在那個方向。這是空氣品質研究常用的「條件機率函數(CPF)」的概念。

  • 東北風62%平常 30%
  • 北風20%平常 35%
  • 南風10%平常 20%
  • 西南風8%平常 15%
示意(非真實資料):東北風平常只佔 30% 的時間,有臭味時卻佔 62%,高了 2 倍,用紅字標出。北風平常最常吹,但有臭味時反而比較少,代表來源不太可能在北邊。

步驟 6 「每一次」怎麼分

時間軸上的每個點是「一波臭味」。把通報依時間排好,前後相隔超過 1 小時就算新的一波;一波至少要有 2 筆通報才列出來,單獨一筆太容易是誤報。

中間那筆和前後都隔超過 1 小時,只有自己一筆,不算一波(但仍會出現在「今天 / 7 天 / 30 天」的地圖上)。

步驟 7 點一下圓點看到的資料

這些資料都可以用地圖下方的「下載這些資料(CSV)」整批下載,交給環保單位比對。

依據 哪些有根據、哪些是假設

做法性質依據
風向用東西、南北分量平均有根據氣象學標準做法
測站依距離加權(反距離平方)有根據常用空間內插法;Open-Meteo 為模式資料,權重較低是本站設定
σθ 用 Yamartino 法計算有根據Yamartino (1984);美國 EPA 氣象監測指引採用
扇形半角 = 2σθ有根據高斯煙流橫向擴散 σy ≈ σθ·x(Pasquill;Draxler 1976),±2σ 約 95%
資料不足用 σθ = 10°有根據EPA 指引中性大氣(D 級)σθ 範圍 7.5~12.5° 的中間值
靜風門檻 0.5 m/s常用慣例氣象觀測常以約 0.5 m/s 以下為靜風
往上風回推、多次疊加有根據與反向軌跡、PSCF(Ashbaugh 等 1985)概念相同
有臭味時 vs 平常的風向比較有根據條件機率函數 CPF;Uria-Tellaetxe & Carslaw (2014),openair 套件
民眾聞臭通報+風場有前例Smell Pittsburgh(卡內基美隆大學,Hsu 等 2020)
扇形長度 = 風速 × 30 分鐘,1~8 公里假設沒有文獻數字;臭味能飄多遠取決於排放量與大氣穩定度
σθ 限制在 2.5~45°假設避免扇形窄成一條線或超過半圈
相隔 1 小時分成新的一波、至少 2 筆假設方便分組的規則
位置模糊到約 500 公尺隱私設定保護通報者;最多造成約 350 公尺偏移

限制 這個方法沒考慮的事

參考文獻 想深入了解