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天气分析与预报研讨会

天气分析与预报研讨会

  • 召开年:2009
  • 召开地:台北
  • 出版时间: 2009-08

主办单位:台湾气象局

会议文集:天气分析与预报研讨会论文集

会议论文
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  • 摘要:台湾东南沿岸海面上常可见到对流线的发生,这是为人所热知的中尺度现象.对流线通常发生于离岸边40公里以内的近海,但偶尔也曾发生于外海.近海对流线可能的生成机制已在之前的研究中被提出.当夜间发展的冷离岸流过到大环境主要的向岸流,两气流所导致的低层幅合对于对流线的发展有很重要的贡献.而发生于距岸边40公里以外的对流线,经先前的个案研究分析得知外海对流线可能的生成机制,是因地形效应所形成的阻塞气流与大环境主要向岸流所产生之辐合所形成.台湾东南沿岸的对流线多半发生在夜晚,然而,却也有罕见长生命期的对流线被观测到.因此,本研究针对2003年3月1日至3日所发生长达将近40小时之久的长生命期对流线个案进行研究分析,以期了解此长生命期对流线的发展机制.研究重点将针对海陆风变化,地形强迫作用以及大环境场进行分析.研究分析显示此对流线在白天仍维持生命,其原因和沿岸海陆风日夜变化可能并没有直接相关.垂直风切与冷池可能提供对流减弱或维持的机制.而对流线在后期往外海的移动可能与大环境风场有关.
  • 摘要:本文尝试以1978年2月7日(阴历正月初一)至2008年2月6日(阴历十二月二十九日)期间松山机场每日24个整点海平面气压观测纪录,来分析月相(the moon phases)或大气太阴潮(lunar atmospheric tides)对松山机场平均海平面气压之影响.研究结果显示松山机场年平均海平面气压日变化曲线有半日潮或两高两低现象.每日最高气压和最低气压皆在日间(0900L和1500L)发生,因台北盆地日间受太阳辐射增温之影响,其气压振幅较大,且两者的相位也比一般中纬度地区提早1小时.而次高气压和次低气压皆在夜间(2200L和0400L)发生,其气压振幅较小,同时两者的相位皆与一般中纬度地区一致.松山机场在朔望月(synodic month)里,每逢阴历朔日(初一)或望日(十五日),受太阳与月球之引潮力(Tide-producing force)方向一致,太阳潮(solar tide)和太阴潮(lunar tide)重垒影响,其全日和逐时平均海平面气压比年平均为低:而每逢上弦(初七)和下弦(二十一日)时,日地与月地的相对位置成直角,太阴潮和太阳潮相干扰,其全日和逐时平均海平面气压则比全年平均为高.朔望日和上下弦海平面气压之日变化,四者都与年平均海平面气压有相同之半日潮或两高两低现象,且四者相位与年平均者一致.每当朔日和望日台风可能侵袭松山机场或台风在其附近之机会比上弦和下弦者为大,前者约为后者的5.5倍.
  • 摘要:在天气预报作业的过程中,预报人员经常需要由大量历史资料之中,找寻与目前天气分析场或数值预报结果类似之个案,做为后续预报评估之参考.在进行历史天气图搜寻比对时,除了需要具备丰富经验之外,搜寻过程耗资时间,且比对结果亦缺乏客观评估依据.本研究之目标为客观比对逻辑的建立,以提供作为天气预报之决策支援辅助工具.采用二维离散传立叶转换,客观撷取天气图特征,将数位化之分析场或预报场网格资料,转换至传立叶波谱空间,以各个波数(wave number)所对应之能量及相位角,作为客观比对指标.本文亦比较了文献中经常使用的两种传统比对方法:(1)直接计算闷格资料之均方根差异(root mean square difference);(2)采用EOF(Empirical Orthogonal Functions)特征分量作为比对指标.初步分析结果显示,本研究提出之方式可以有效撷取天气图之特征,且比对结果较为合理.
  • 摘要:利用双偏极化都卜勒雷达,能反演空间中的三维风场和DSD.暖雨区内雨滴的成核、凝结、蒸发、结合和分裂部会改变DSD.除了微物理过程外,雨滴在空气中的平流与沉降作用也是DSD的变因.若已知两时间点的DSD与其间的三维风场,便可透过收支计算分离雨滴运动对DSD变化的影响,探讨空间中的微物理机制.本研究分析个案为西南气流实验IOP-8期间,NCAR之SPOL双偏极化都卜勒雷达朝高、屏外海执行密集扇形扫描时所观测到的对流胞.该对流胞演化过程分为三个时期,每个时期回波核心区域雨水含量之收支分析如下:在增强期时,全导数项所有粒径之雨水含量都增加,推论结合与凝结为主要过程.在成热期Ⅰ时,全导数项小雨滴和大雨滴减少,中型雨滴增加,推论除凝结外,小雨滴以结合为主,大雨滴以分裂为主.在成热期Ⅱ时,全导数项所有粒径之雨水含量维持稳定,推论各种微物理过程旗鼓相当.在衰减期时,全导数项所有粒径之雨水含量都减少,怀疑为较干空气逸入所造成的蒸发作用.
  • 摘要:本局全球模式(CWB GFS)引进美国NCEP全球模式使用的SAS(Simple Arakawa Schubert)积云参数化版本,希望藉由此版本积云参数化对云水逸出的考虑,使得模式云水收支计算趋向完整.在更新积云参数化的同时,发现模式大气底层偏湿,造成云底的决定异常偏低,因此将边界层参数化同时更新,以非局部(nonlocal)方案取代原有的局部(local)方案.本研究利用气象局全球模式配合资料同化进行冬夏各二个月短期(五天)数值预报实验,希望以全球的角度对此次更新作进一步评估,评估的重点放在预报之大范围系统性偏差及统计得分的变化.
  • 摘要:卫星资料的使用愈来愈广乏,近几年来更发展到利用变分方法,将卫星资料同化于数值模式当中,对于缺乏观测资料的广大海洋无疑是一大帮助.而福尔摩沙卫星三号(简称FORMOSA-3/COSMIC)所提供之GPS(Global PositioningSystem)掩星(radio Occultion,RO)资料更可反演出大气的垂直探空资料.期望藉由GPSRO资料的加入来善模式的初始场和预报场,获得更接近真实的大气环境.本研究主要针对同化GPSRO资料与否来模拟2008年侵台台风个案,以分析和探讨GPSRO资料对数值预报模式之影响.由实验模拟2008年的Fungwong、Sinlaku 、Jangmi三个台风结果比较显示,使用GPSRO资料对台风之预报路径模拟是有相当程度之帮助.虽然就单一个案如JANGMI台风,使用GPSRO资料并没有明显有较小之预报路径误差.但是整体统计同化GPPSRO资料模式预报后期之台台风路径误差有相当明显的帮助.
  • 摘要:台湾地区属于东亚季风区,夏季盛行西南季风与台风,冬季则受东北季风之影响.在台湾气候分析中,冬半季北部地区受东北季风伴随锋面南下的影响,降雨明显;夏半季南部地区则常受西南季风激发对流系统影响,常有豪雨发生.921地震之后,中部山区坡地土石脆弱,在豪雨事件之后经常发生较大规模的坡地灾害.本研究针对台湾中部地区(包括台中县市、南投县、彰化县、云林县及嘉义县市七县市),进行灾害资料收集与分析,并进行该地降雨特性分析,了解致灾性天气的降雨特性,做为未来防灾准备之用.结果显示,中部地区主要显着降水的季节为梅雨季与台风季,期间相对极大值分别落在6月初及8月初.在梅雨季的豪大雨个案中,台中、嘉义山区,以及云、嘉沿海均是容易发生极端降水的区域;在台风个案分析中,气象局分类路径中路径2的台风平均降水高于路径3,路径2易发生极端降水的区域集中在中部山区(台中至嘉义),路径3则是以嘉义以及台中山区为主.
  • 摘要:选取台湾环岛7个局(属)平地气象站和1个外岛气象站(澎湖)之1至3月每日雨量资料,进行1950-2007年共58年之不降雨日数的线性趋势分析,结果每个气象站之不降雨日都呈增加趋势,其中有恒春、花莲及台东等3个气象站通过95%可信赖机率检定.而这种不降雨日的增加趋势,主要是由第2阶段时期(1979-2007年)之不降雨日明显的增加所致.1月至3月是强东北季风季节,迎风面的基隆、花莲之不降雨日相对较少,而背风面的台南、恒春相对较多,但较多不降雨日的台南和恒春之标准差反而小,显示其不降雨日数较稳定,年际变化小;而基隆和花莲虽有较少的不降雨日,却有较大的年际变化,这现象使得对水资源规划困难度较高.由马可夫晴雨天矩阵,可直观看到天气系统的持续性,晴天后晴天,雨天后雨天的机率都比较大.再由串连数(Run)检定晴天、雨天出现的随机性,除了恒春气象站由于雨天后雨天的持续性不足,没有通过95%的持续性检定外,其他气象站都强烈拒绝晴天、雨天随机出现的假设.恒春、台东、花莲之连续10天以上不降雨日事件,于第2阶段时期大幅增加.台中、台南、恒春、澎湖等冬季不易降雨的气象站,其连续20天以上不降雨日事件的次数也都一致增多,隐合干旱发生的机会增加.
  • 摘要:数值天气预报中初始分析场各变数间的不平衡可能会导致不真实的内重力的传送,影响数值预报的品质.美国国家环境预报中心(NCEP)全球预报作业系统的三维变分分析系统发展过程中为了改善各分析变数间平衡的问题。在GSI中建置了正切线性正模约束(TLNMC),在分析模组中进行类似正模初始化的功能,此功能对NCEP全球预报模式的预报成效有明显的改善.本报告的目的即在探讨TLNMC对中央气象局全球数值预报模式的影响.
  • 摘要:福卫摩沙卫星三号(FORMOSAT-3/COSMIC)所提供的垂直高解析度及水平全球均匀分布之GPS RO(GPS无线电掩星)观测资料,已被世界各大中心纳入作业同化分析,并对其预报结果产生正面影响.针对将福卫三号GPS RO观测之折射率探空纳入CWB/GFS同化,中央气象局之GFS已完成了以建置局地折射率观测算子之GFS/3DVAR,并以先于高解析度(T239L30)环境下同化非GPS观测资料,再于低解析度(T79L30)环境下单独同化GPS观测资料的两阶段同化方式对GPSRO观测进行同化分析及探讨其影响.在应用了全球分区垂直向观测权重函数,与充分使用资料的情况下,分别进行了2007年7月与2008年1月的post-run实验,以代表夏天和冬天的表现.实验结果显示将GPS RO观测资料纳入中央气象局全球预报系统进行分析后,其分析对于全球的短期预报结果,均可产生中性或偏正面影响,尤其对于南半球的重力位高度场、温度场以及风场的预报普遍均有非常显着的改善.基于上述结果,中央气象局于今年(2009)7月正式将福卫三号GPS RO观测局地折射率探空纳入其全球预报系统进行三维资料同化分析作业.
  • 摘要:在建立天气预报回归方程的过程中,预报因子(解释变数)往往具有很强的共线性且具有庞大的数量.在共线性的影响下,若采用一般常用的最小平方法来建立模式,回归系数估计显得很不稳定;传统变数选取方法-逐步回归方法虽可对待选预报因子做挑选,但离散型的选取方式易受到资料些微变动而影响结果,而且一旦预报因子过多将影响其运算效率.为改善回归系数估计的稳定性及逐步回归方法的缺点,本研究将介绍压缩系数的概念,引进同时具有压缩系数与挑选变数的最小绝对压缩挑选机制(LASSO),并以台北站日均温资料为例,分别使用LASSO方法、复回归法、逐步回归法建立预报方程,再经十年交叉验证资料分析比较,以验证压缩系数回归方法在天气预报可能的效益.
  • 摘要:台湾附近海域在梅雨季节经常伴随中尺度对流系统的发生,利用客观力指数的空间分布,以及天气系统的配合,找出稳定度指数较高的地方,往往可以预测降雨量较多的地方,客观潜力指数可以做为豪大雨天气预报及诊断的重要因子.
  • 摘要:本研究主要是利用在西南气流实验期间,中央大学车载X-波段双偏极化雷达(TEAM-R)的观测资料估计降雨,与雨滴谱仪(二维雨滴谱仪2-DVD和JWD撞击式雨滴谱仪)、局层自动雨量站的实际观测作比较.来评估X-波段双偏极化雷达在台湾估计降雨的适用性.
  • 摘要:本研究利用中央大学的双偏极化都卜勒雷达资料深入探讨梅雨个案之台线结构,除了与文献上台线内部流场结构特征比较外,并加上由偏极化雷达参数推导之雨滴粒径分布,针对梅雨锋面做云物理特性分析.本文选取个案发生于2007年6月6日,地面天气图有一明显的锋面系统持续影响着台湾地区.中尺度对流在诸多有利发展的条件下,系统随之发生.由都卜勒风场发现台线上对流胞的西南侧有暖湿的西南气流移入,此暖湿气流为主要提供系统发展的入流,而在主对流胞的东边吹的是非常浅的东北风,主对流胞西侧较暖湿的西南气流则会沿着较干冷的东北下层气流而向上爬升,维持中尺度对流系统.本文主要利用双偏极化雷达所观测的偏极化参数来反演降雨粒径分布DSD参数标准化粒子浓度及中值粒径参数,进而用这些参数东看台线系统变化特征.
  • 摘要:利用美国大气研究中心十公分波段双偏振雷达(NCAR S-POL)于2008年西南气流观测实验(SoWMEX/TiMREX)期间所观测之折射指数(Refractivity)反演低层水气分布.本研究主要着重于折射指数反演水气分布的资料品质控管处理、敏感度测试与验证.由于此技术原发展于地势平坦环境较为均匀的大陆平原或高原,与台湾的地势多变、受海陆影响的复杂环境有显着不同,也使得此技术的使用和应用更为挑战.反演资料处理主要有两个关键步验;首先,需先是地面目标物的辨识,其次是找到一个折射指数变化的参考相位,条件为该时段内大气环境空间必须为均匀且稳定.经由地面气象观测站的所得的资料分析比较,找出大气环境时空变化均少的时段,尤其是水气场更需稳定.利用6月2日的台线系统验证,反演结果显示水气梯度与回波移动方向一致,定性上符台物理意义.未来将继续分析南台湾的水气空间分布变化,尤其是对流生成初期的预测和边界层的议题继续讨论.
  • 摘要:资料同化之使用主要分为三个部分,分别为观测资料的正确使用、背景误差之合理估计、以及模式预报的初始猜测场.完善的资料同化过对台风路径预报好坏有相当大之关系.而模式预报的初始猜测场,会因模式之初始化过程和使用不同积云参数化,造成相当大之影响.本研究的重点,主要探讨模式改进,其中包括台风初始化过程与积云参数化过程,分别在GPS掩星(RO)资料同化中对台风路径预报之影响.
  • 摘要:统计偏度(skewness)显示赤道东太平洋海温在ENSO成热期为正偏度,此正偏度可以持续到隔年春季,对印度洋洋盆海温增暖具充电效应,进而影响东亚夏季季风.过去虽有不少文献探讨ENSO引起的海温变化对东亚季风的影响,然而以暖期减去冷期的统计合成,或线性回归分析无法探讨ENSO海温不对称的影响.本研究使用NCEP/NCAR再分析资料,首先针对ENSO冷、暖个案作统计合成,借此了解ENSO冷、暖期,热带海温、降水以及低层环流的不对称的反应;之后,透过非线性回归方法分析ENSO海温振幅不对称性对东亚季风环流的影响.ENSO暖(冷)成热期出现在菲律实海低层反气旋(气旋)空间结构、持续时间、南亚高压,以及ENSO成热期后隔年春天,出现在印度洋洋盆偏暖(冷)现象的不对称性,将是本研究探对重点.
  • 摘要:台风是台湾地区夏季天气的主要现象,每年都会有数个台风侵袭,而造成大量的降水及生命财产的灾害损失,对台湾人民的生活造成极大的影响,因此若能利用统计方法提前预报侵台台风的多寡,就能提早做好防灾的准备,减少台风所带来的灾害损失.季节预报有很高的不确定性,因此以或然率表达的预报结果比较合理.据此,本文提出以贝氏定律(Bayesian approach)为框架的机率回归模式,做为西北太平洋台风以及侵台台风的年频率机率预报方法.
  • 摘要:本文尝试建立西北太平洋台风个数之预报流程,利用1970-2005年5月大尺度环流场之NCEP重分析资料来当作预报因子,并使用LAD台风个数预报模式来进行6月至12月(JJASOND)西北太平洋台风个数预报.透过台风个数与大尺度环流场之相关系数分析,且采用相关系数值达95%以上的统计检定方法来找出最佳预报因子.决定之预报因子有海平面温度之正相关区域、200百帕重力位高度、200百帕南北向风场之负相关区域及500百帕南北向风场之正相关区域.此预报因子经交叉验证所得到之个数预报结果与实际台风个数的相关系数可高达0.74.针对此建立之预报方法进行2006年至2008年西北太平洋台风个数预报,预报个数分别为20.3、21.7与22.5,而实际台风个数为19、20与18个,约有1-4个的差异,尤其在2008年误差较大,主要因为2008年的预报因子呈现出相反的类别分布.
  • 摘要:本研究从IPCC第四期评估报告官方网站挑选了七个时空解析度俱佳的气候模式,对照NCEP/NCAR重分析资料和CMAP雨量资料两组全球格点观测资料,分析模式对亚洲季风季节变化之模拟.结果显示若把亚洲季风按地理位置分为南亚、东亚、西北太平洋三个次季风区,模式普遍对南亚季风模拟的最好,西北太平洋季风最差.模式可做出和观测分析场相当接近的南亚季风区雨量和环流的季节性变化,但是对西北太平洋季风区的雨量和环流气候的季节性变化均无法掌握.了解了模式模拟能力的限制后,面对必须充分利用模式结果推估全球暖化对台湾气候的影响的需求,本文提出一个以气候变迁设计境况为架构的推估概念,并建议可顺应模式的固有特性呈现模式对气候变迁的推估结果.气候变迁设计境况以模式模拟的全球暖化程度和与台湾气候直接有关的大尺度环流变异程度为主轴,架构出暖化强,环流变异强、暖化弱,环流变异强、暖化弱,环流变异弱、暖化强,环流变异弱等四种设计境况,然后依此境况设计架构全球暖化对台湾气候之影响的推估论述.本文最后以台湾夏季平均温度和雨量变化为例,将七个模式依照全球暖化程度和与大尺度环流变异程度归类,发现在温度方面夏季暖化趋势于2001-2050年仍将持续,夏季雨量若和上一世纪相比则增加或减少的可能性都有.模式对台湾暖化程度的模拟大致与全球平均温度一致,也就是说全球暖化程度愈大的模式所模拟的台湾附近的增温幅度也愈大.但台湾附近的雨量变异与环流变异关系密切,无法仅仅根据全球平均温度的暖化程度加以推测.
  • 摘要:中央气象局为执行气候变异与剧烈天气监测预报系统发展计化,建立发展二步法动力统计气候预报系统,选定中央气象局全球模式(Global Forecast System,GFS)(胡等,2002)及由德国Max Planck Institute for Meteorology所发展的ECHAM(Roeckner等,2003)全球模式为系集预报成员,动力模式之边界条件则选定中央气象局所发展之最佳化海温预报(CWB/OPGSST)及美国NCEP/CFS(Climate Forecast System)系统及所预报的海表面温度.本文中将二步法动力气候预报系统各组大气模式/海表面温度共40组做简单算术平均所得到之系集预报结果和观测资料作校验分析,观测资料包含NOAA CAMS-OPI降水资料、NCEP Reanalysis-2的两米温度以及NOAA全球最佳化海温(OISST,Optimum Interpolation Sea Surface Temperature),自2006年开始逐月进行校验,校验方法考虑距平空间相关系数(Anomalypattern correlation coefficients)与误差均方根(Root mean square error),针对5种不同区域(热带、南半球、北半球、亚洲及东亚-西北太平洋区)为对象进行校验分析,期能了解本模式之系集预报的技术能力.
  • 摘要:本文先以1951-2005年7-10月美国国家环境预报中心(NCEP)重分析资料(R1)为基础,分析台风季之非台风主体造成的极端降雨事件的大尺度环境场,发现850hPa涡度及风场距平和台湾极端降雨的年发生机率有关.极端事件发生年,台湾上空7、8月以西风及正涡度距平为主;9、10月以东风距平为主,同时在东海及南海上方分别有负及正涡度距平存在.接着,将这些结果应用在分析政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告(Fourth Assessment Report,AR4)的6组气候模式,以3种二氧化碳浓度情境(A2、A1B、B1)推估1961-1999年、2046-2064年及2081-2099年三段时期的极端降雨事件年发生率.结果显示极端降雨年发生机率和二氧化碳浓度的关系在本世纪的后期比较明显,不论是7、8月或9、10月,极端事件在二氧化碳浓度高(A2及A1B)比浓度低(B1)的情境更容易发生.各模式的中期模拟结果则比较纷歧,极端降雨的年发生机率和二氧化碳浓度的关系不明显.
  • 摘要:海洋环境资料为人类从事各项海上活动时所需的基本资讯,与国防军事、航行运输、海岸工程、休闲活动、海污应变、防灾救难及风险评估等都息息相关.由于台湾四面环海,在过去数十年中,国内为增加对海洋环境变化特性的认识与了解,投入了许多人力和物力资源,以了解台湾沿海各地区的海洋物理、化学及生物等变化现象,并建立了即时的监测系统,然而,为了达成个别的作业需求,目前国内大多数的海洋环境自动化监测系统大都分别仅专重于波浪、海流及水温等海洋物理因子,或水质相关的海洋化学因子,以及荧光度等海洋生物因子,尚欠缺完整的系统,借以监测及了解当地整体的海洋环境特性.本文介绍一套具有即时且提供整体海洋环境资讯的自动化监测系统,并已实际应用在高雄二港口外港进行观测.此系统包括Client瑞及Server端两大部份,放置在高雄港二港口外港海域现场的Client端,除了提供风速、风向、气压、气温、环球卫星定位座标等气象基本资料外,更加强了整体性的海洋环境因子监测能力,包括导电度、水温、监度、荧光度、潮位、波浪及海流剖面等;透过GPRS方式或新一代3G通讯技术将所有监测资料即时传输至陆上Server端.一套完整的整合型海洋环境自动化监测系统,包含海洋环境因子感测元件整合及量测技术开发、资料撷取与储存、资料传输与接收、锚碇浮标与动力供给、以及资料品管与展示等五大部份.即时的海洋环境资料经过适当的线上资料品管处理,可即刻将各种海洋环境资讯,经由网际网路浏览器(Intemet browser)无远弗届的展示能力,呈现予社会大众.此系统不但可提供政府机关、学术及研究机构,以及民间企业,即时且完整的海洋环境资讯,作为专业用途,并能显现于全国民众以及国际之前,具有落实海洋环境教育及保育功能,以保护我们赖以永续发展与利用的海洋环境.
  • 摘要:海流预报作业一直是海象(洋)预报作业中最为艰巨的一项工作,亦是近年欧美先进国家中一项积极发展及改进的项目.一方面提供即时预报海流作为航运、渔业等公私部门做为规划管理及作业之参考,另一方面并可随时提供救难与紧急应变之需.应用现代高速电脑之计算与储存技术之提高,运用在预报作业的时效与精度,提供有效的即时预警.研发多尺度台湾海域的海洋预报作业模式是急需完成的重点工作.本研究分四个阶段进行:(一)台湾海域多尺度三维即时海流预报作业模式建置可行性评估,制定工作目标与预期成果,收集分析相关文献与资料;(二)建置大范围(太平洋及西北太平洋尺度,西北太平洋尺度,需涵盖黑潮及大部分台风路径)模式;(三)建置台湾沿海及台湾海峡细格点模式(1/60度解析度);(四)建立模式接合介面,将各种不同尺度与解析度的模式进行单向巢式接合,提升预报的精度与效率,巢式接合模式平行化作业,并以中央气象历年潮位、水温、气温、台风等纪录进行分析,长期模拟分析,作业化模式上线参与每日预报作业.叙述研究背景、研究架构、模式分析评估并展示目前完成的初步成果.
  • 摘要:本研究利用2004年及2008年FORMOSAT 2(福卫2号)卫星所拍摄的东沙环礁资料进行影像分类,并配合现场海底基质调查结果显示:珊瑚主要出现的区域为大环礁内海域及大环礁外侧边缘,海草主要出现在东沙岛附近、大环礁内侧海域.另外,从2004年与2008年卫星资料呈现,大环礁外沿及环礁内西南区的珊瑚及珊瑚残骸,和东沙岛周围与北方与东北方环礁的海草在这2个时间都存在.本研究亦发现,具有生命的珊瑚或海草在2008年普遍较2004年为广泛,显见各执法及管理单位之努力皆已见成效.而从大环礁东北方延伸至南方之弧形分布区域之沙、珊瑚残骸与礁岩等,在2004年存在,但未出现在2008年,其可能受到台风侵袭所造成.
  • 摘要:棒球运动中天气常变化很大,选手常必须在不同天气条件下出场.一般的比赛中天气影响可能看不出来,但在实力相当的比赛中,对天气的适应程度较佳者便可估上风.本篇使用2007、2008年气象局标准观测站资料,及WRF模式模拟比赛场地当时天气,作为气象背景资料,与职棒各队对战之胜负、选手打击率、全垒打数量等数据进行统计分析.结果发现,职棒比赛中,对打者而言逆风或顺风会影响全垒打产量;温度与湿度的变化与某些球队的表现也有相关,例如太冷造成选手暖身不易,太热则易中暑或汗流过多.
  • 摘要:本研究使用MODIS之气胶光学厚度、叶绿素甲浓度和海表面温度资料,探讨南海海域叶绿素受气胶影响之变化.以月变异量资料探讨叶绿素及气胶变化情况,在排除海水涌升之影响的条件下,当气胶出现异常高值时,叶绿素浓度也出现异常高值的情况最多,这现象主要发生于12月、1月和2月.研究结果也发现,在东北季风时期,叶绿素与气胶高正相关(R>0.5)现象遍布南海;而在西南季风时期,其相关性良好(R>0.5)之区域在南海南部较明显,但分布范围零散.显示在南海海域,气胶的含量与叶绿素的成长存在着相当程度的正相关.
  • 摘要:由RLC耦合的谱振电路,当电压或电流为最大值时,称之手共振或谐振.电子电路产生谐振,必须具备有电感器L及电容器C,谱振时此两元件之能量相等.学理上光是电磁波,让物质内的电子等跟着运动,于是传递能量,但是光、电、电磁波、海河流洪涛或海啸、地动势的P、S波、声音的传递、喇叭头的作功等是波动吗;流动、传动、价链、跟随运动是波动吗。波动送出后即无法中止的输送方式即是波动。关键论述了气凸制造的波动来自不同步域的公转磁层,概如马路、车轮、煞车鼓.
  • 摘要:本文重新执行中央气象局NFS模式,目的要比较SOWMEX期间额外观测的效果,执行期间自2008年5月15日至6月26日.在校验得分的比较上,额外观测(WN)比没有额外观测(NN)在中高层温度场,与高层高度场有稍佳的平均误差,然而差距很小.在定量降水预报方面,WN较之NN明显有较佳的ETS和BIAS.以降水预报综合来说,NH比NN在台湾的西南部海面有较显着的降水预报,似乎明显指出额外观测的具体效果.我们也执行以NCEP为侧边界的NFS模式预报.较之以GFS为侧边界的NFS模式预报,前者有较好的计算得分与ETS和BIAS,显示NCEP比GFS有较优的预报.
  • 摘要:统计显示玉山测站l979至2008年的30个冬季年寒流时降雪日数,可见除1989至1992年连续多雪外,有两年周期变化存在;自1993年起降雪日一路减少,直至2008年降雪日始回升.本文是在上述统计基础上,进一步分析降雪时的综观环流特征,以验证降雪与否并非气温单一要素所能决定论点,文中特针对玉山与东北部,1979至2008年的降雪事件进行分析.结果显示,寒流时玉山是否降雪?玉山降雪时,东北部是否降雪?除温度条件外,冷锋位置、水气源与水气通量为关键因素.无论合成或个案均显示,单独玉山降雪,与玉山以及东北部同时降雪时,上述条件均有所不同.以上结果说明大气环流的些微移动,就会导致区域性天气要素的改变,所以了解整体环流特征,无论对天气或气候之重要性应不容忽视.
  • 摘要:本文利用美国国家环境预报中心(NCEP AVN)基本网格分析资料,探讨2008年6月4日至5日梅雨梅锋面伴随中尺度涡旋及中尺度对流系统(MCS)对台湾南部地区造成豪大雨剧烈天气之综观环境特征.由初步的分析结果显示,台湾附近及南海地区受到滞留锋面影响,低层风场呈现一显著风场切变之环境,期间锋面上之中尺度涡旋于6月5日0000 UTC时明显增强,此涡旋环流中心的第一、四象限伴随较剧烈之MCS发展,该对流系统于6月5日移入台湾南部地区,并造成当日南部沿海地区日雨量高达228毫米现象.分析显示此中尺度涡旋南面有一低层喷流存在,持续将南海一带之暖、湿空气带入至气旋南侧及东南侧。该区为一幅合区,同时高层之辐散明显增强,配合中高层的槽线系统移入,是个案中MCS发展的重要激发机制.由水气收支诊断显示,水平方向的水气通量辐合为供应个案系统发展的主要水气来源;另外,由涡度收支诊断分析则显示,涡度之增加主要来自于水平之风切涡度辐合作用.
  • 摘要:本研究利用中央气象局测站与NCEP/NCAR观测资料,统计台北测站1958-2008年冬季(11-3月)持续性低温事件,并分析其大气环流、热带海温与热带对流的特征.初步研究发现:低温事件之发生皆集中在1980年以前(占总事件的73%),近20年发生的件数明显减少(27%),似乎与近年来全球温度趋于暖化有关.低温事件发生的持续天数自1980年之后有锐减趋势,但低温事件的强度大致维持不变.低温事件大都发生在12、1月份(频率约为33%、36%),11、3月份较少(频率各约为7%).研究发现持续性低温事件发生期间,西伯利亚高压皆明显增强,500hPa高度场呈多胞(三胞以上)环流结构,虽然不同个案之波列结构略有差异,但贝加尔湖皆出现高度正距平,东亚主槽则为高度负距平,有利于深槽脊系统的发展,及加强低层北风以及冷平流;在热带海温方面,除了1958年、1976年、1988年、1993年以外,持续性低温事件发生期间,皆为负值;除了热带东太平洋海温,东亚邻近海温以及热带季内振荡与北台湾低温事件也有关联.
  • 摘要:台湾地区地形复杂,大气状况随着地形往往产生剧烈的变化,因此亟需高解析度观测系统,以便能完整描述复杂地形的大气条件,中央气象局自动气象站网正可以提供高解析度的地面观测资讯,以便天气分析与模式校验之用.由于自动气象站之观测资料没有经过人为校正,容易因为仪器或网路传输等间题,而所产生不可预期的观测误差.本文主要是针对中央气象局自动气象站网的温度和压力观测发展一套资料检定方法,将可疑的观测资料筛检出来,以提供更精确的地面观测资讯,作为而后天气分析、模式校验以及可降水量反演的依据.
  • 摘要:过去一些研究尝试发展进行复杂地形的辐射模式,试图精确掌握向下太阳辐射通量(Downward solar Irridiance,DSI)于地表之空间分布.台湾地区对于DSI研究止于利用卫星地面观测资料来分析悬浮微粒之效应,本研究沿用赖(2003)利用GMS-5卫星资料估算陈有兰溪集水区内DSI时空分布方法,设计一套Satellite-Based DSI Estimation Model(SDEM),扩大探讨台湾全岛DSI高时空解析推估之可行性.研究结果发现,直晴空个案所计算的SDEM估算值与中央研究院环境变迁中心地面观测的分钟平均观测值加以比对,发现两者相关系数可达0.93以上,有云个案之相关系数也达0.81以上.SDEM估算值与中央气象局地面测站观测之DSI小时累积量比对,在低海拔的测站之相关系数可超过0.9,高海拔的测站虽然因为卫星影像辨识雾的能力不佳,但SDEM估算值与高海拔测站比对结果之相关系数仍有0.8以上.
  • 摘要:台湾地形起伏剧烈,以地面观测资料进行气候分区及植群分布等相关研究时,山区均有观测点密度不足之憾,本研究由美国国家航空暨太空总署所发射之两显地球观测卫星(Aqua/Terra),卫星酬载中级解析度成像分光辐射度计(MODIS)观测资料所产生之Level 3地面温度(Land Surface Temperature,LST)产品,资料具有相对于地面观测之1km高空间解析度优点,具有辅助弥补山区观测不足之潜力.本研究先以地面观测资料进行验证,再进一步探讨地形效应之影响.研究显示,筛检LST确定无云及受薄卷云影响之资料出来,再利用中央气象局局属测候站及遥测自动观测站之气温观测资料进行验证,共计27,348个验证时点,其相关系数达0.9,误差之标准偏差为2.88℃;若进行逐月平均后,相关系数提高至0.97,误差之标准偏差降为1.44℃,已足以提供地形效应影响LST之相关研究使用.进一步分析LST与海拔关系结果显示,LST之环境递减率(Environmental Lapse Rate,ELR)变化非定值;再分析LST与坡向之关系,全岛海拔1500n~2000m间的6月白天南北向坡温差在2~2.5℃之间,夜晚温差约1.5~2℃;12月白天南北向坡温差在3.5~4℃之间,夜晚温差约1.5~2℃.初步研究显示,LST资料可协助提供以往利用地面观测资料无法了解之全台地表温度及气温之分布特性,对于生态相关研究之探讨有相当助益.
  • 摘要:本研究利用WRF模式模拟柯罗莎台风,探讨西北向侵台台风登陆前路径打转的机制.控制组实验(CTR实验)模拟结果和之前研究结果一致,台风在靠近地形时,台风西侧风速有增强的情况,显示出通道效应的影响.且发现在地形的东南侧有一个正涡度场生成,且伴随涡度变率极大值,导致台风中心向南偏移.由扰动气压可知,正涡度场可能是由于此处的相对低压所造成.除了通道效应,台湾东南侧的相对低压也是造成台风路径南偏的机制.根据空气质点轨迹显示,部份气流过山后下沉增温,造成此低压之生成.根据涡度收支分析,辐散项以及涡度平流为此涡度变化的主要贡献.本研究另外使用中央大学中尺度模式进行理想个案的模拟,探讨西北向台风涡旋侵袭理想地形的路径变化.模拟结果显示,理想个案和上述真实个案有相似的机制,出现了通道效应以及在地形东南侧的低压,因此此打转机制不只是为柯罗莎台风所特有.但台风登陆位置若南移一些,即无低压于地形东南侧生成,台风于登陆时并无向西南方偏移之现象.而在初始台风较小实验中,虽然较小台风仍可伴随低压之生成,位于台风内核圈之西南侧,但涡度变率最大值位于西侧,主要贡献为涡度平流项,造成小台风和大台风路径偏移情形不太相同.
  • 摘要:本研究使用美国国家海洋暨大气总署发射的太阳同步卫星NOAA15、18及欧洲气象卫星MetOp2所搭载的微波探测仪AMSU(Advanced Microwave Sounding United).将其所测得亮点温度资料(AMSUA)加入气象局区域三维变分同化系统(CWB-WRF-3dvar)中.经统计每六小时约可提供45公里最外层预报区域800-4500笔亮点温度资料(洋面与陆地).可解决青藏高原及洋面地区缺乏传统观测的问题.加入卫星辐射资料后发现在温度场方面,地面至700mb及70mb至模式顶(30mb)有改进预报的情形,但在200mb至100mb间则是常规资料优于加入辐射资料的情形,近地面水气场(700-925mb)则是微幅变差的情形.
  • 摘要:随着科技日新月异,提供更多元的气象资讯进入先进的模式分析系统,加强对各种剧烈天气的监测与分析.本研究针对目前三维变分分析(3DVAR)能够同化的观测资料对模式分析场的调整以及预报场的校验做初步的分析与探讨.初步结果显示观测资料的使用对于模式分析场的调整有明显的差异,从2009年6月8日182个案分析发现(一)地面综观资料(SYNOP)与飞机观测资料(AIREP)会使得大陆广州附近500百帕的高度分析场有明显的短波槽加深的现象,(二)福尔摩沙卫星三号GPS掩星资料则会加强西太平洋副热带高压范围向西南方延伸的趋势.此外,本研究设计多组实验各进行为期一个月(2008/06/01~2008/06/30)的预报,并以殴洲中期天气预报中心(ECMWF)与美国国家环境预报中心(NCEP)的分析场校验.校验结果显示1.加入全部观测资料对中高层高度场与风场有较好的表现,2.不加入地面综观报资料则对低层高度场与风场、温度预报有些微改进.
  • 摘要:本篇研究使用WRF模式和三维变分资料同化方法,选取2008年6月两个梅雨事件与三个台风个案进行模拟.模拟中分别同化FORMOSAT-3 GPS RO 折射率资料、追风计画的投落送资料(dropsonde)、SSM/I、QuikSCAT卫星观测资料和CWB提供的传统观测资料(GTS),并探讨五种不同的观测资料对模式初始场与数值天气预报的影响.观测资料对模式初始场的修正结果显示,同化SSM/I或GTS的湿度修正量比同化其他观测资料大,温度修正量方面则是同化GPS或GTS修正量较多,同化dropsondes或QuikSCAT在风速修正量值最为显着.由梅雨与台风结个案模拟果显示,同化GTS或SSM/I资料对模拟结果改善最多,同化QuikSCAT资料对台风预报也有正面的影响,同化GPS对台风路径改善并不明显,而同化投落送资料模拟的天气系统移速较快.降雨模拟方面,累积降雨预报中同化GPS或SSM/I结果最佳,没有同化任何观测资料的控制组降雨预报较差,以上结果显示水气和风场的修正对天气预报的模拟很重要.GPS和其他观测资料结合模拟结果方面,同时同化GPS和dropsondes时,可发现同化dropsondes资料对于模式模拟的影响较大.GPS和其他观测资料同化之结果显示有同化GPS会有明报的改善.GPS cycling run实验中,同时同化多种资料对模拟有显着的改善.针对GPS资料点位置的敏感度实验,结果显示台风环流附近的单一GPS资料点,对于模式模拟结果有很大的影响.
  • 摘要:本文利用2009年1月6日的台湾低压个案,透过具有多重尺度分析能力的巢状区域波谱模式进行模拟,针对不同尺度天气系统间的交互作用、台湾地形效应、以及海气之间可感热与潜热通量,来进行深入的探讨.台湾低压经常发生于台湾东北部海域,台湾地形势必扮演重要的角色,因此利用模式移除台湾地形的实验组(NOTW),透过与控制组(CTL)的比较分析,了解地形对台湾附近中尺度系统生成与发展的效应.模拟研究之初期结果显示,台湾地形效应在中尺度气旋系统生成初期估有重要地位,大尺度的盛行东北风受地形及洋面上偏东风的气流影响,使台湾东北部沿岸风场增强,并透过低层暖洋面之热通量效应,进而使得中尺度气旋系统有利于生成发展.
  • 摘要:区域气候模式主要是由动力降尺度从解析度比较粗的分析场来模拟高解析度的区域环流在这过程中会有误差的产生,而这种误差的产生主要是因为在侧边界的数学运算过程中所造成的误差.于是在本篇研究中提出一种方法称为区域平均误差去除法来减少这类的误差发生.区域平均误差去除法是指移除在降尺度模拟范围内在X方向的区域平均和Y方向的区域平均扰动而非移除整个积分范围的平均扰动.在波谱空间区域平均是指X方向波数为零(当m=0)的所有Y方向的波(all n)及Y向波数为零(当n=0)的所有X方向的波(all m).区域平均扰动被定义为降尺度模拟与基本场的差异当移除这扰动时可以修正降尺度模拟时所产生的误差.在本篇研究中主要是想利用区域平均误差去除法增进区域气候模式在模拟1998年南海夏季季风的模拟研究。一般而言,使用这个方法不但在南海夏季季风开始前、后及季风开始期间对区域气候的模拟上有不错的模拟,另外此方法,对未使用区域平均误差去除法时在模拟南海夏季季风开始期间所产生的误差也有明显的改善。
  • 摘要:2001年9月6日0300UTC,纳莉台风生成于日本宫古岛附近海面,生成后,受到北方低压槽牵引向东北移动.7-13日在海上打转,14日开始向西南移动.16日1300UTC,纳莉中心于台北县三貂角附近登陆,并且向南南西方向移动.登陆之后,受台湾地形阻挡,纳莉台风移速减缓.为台湾地区带来相当严重的水患及伤亡.于18日1500UTC在台南安平出海,进入台湾海峡南部.观测资料显示纳莉台风于登陆时,台北盆地发生豪大雨;纳莉登陆后,台东外海副低压生成,并伴随焚风出现.副低压消散后,台风主环流于台南上空滞留,造成嘉义地区豪大雨.本研究将使用Yang et al.(2008)之纳莉台风模拟结果,验证MM5模拟结果是否掌握到纳莉(2001)台风之综观天气特征.结果显示模拟纳莉台风登陆时约提早3小时;纳莉登陆后于台湾西北部的雨带MM5模式并没有掌握到.模式模拟纳莉登陆6小时后(16日1600UTC)始有一明显副低压于台东近海.模拟之大武站焚风现象较观测更早发生.18日嘉义地区的大雨模拟较观测延后出现2小时.
  • 摘要:本研究利用中央气象局LAPS(Local Analysis and Prediction System)短时预报系统进行系集降水机率预报,目的在于降低预报偏差,并将预报的不确定性数传达给使用者,以期得到更具参考价值的短时定量降水预报.目前发展的LAPS系集降水预报是时间延迟之多模式系集降水机率预报.FQPF的优点在于它是利用系集成员实际的资料分布状况来决定机率,用以描述降水超过某一门槛值的机率,因而可将数值天气预报过程中的不确定性传达给预报员或使用者;时间延迟之系集预报(time-lagged ensemble)的优点在于可利用前几报的预报结果来增加系集成员而不需额外耗资计算资源;而多模式系集预报(ultimodel ensemble)则可由增加系集散度(spread)以择取预报过程中更多的不确定性来源.除系集成员之组合设计外,对于有偏差(bias)的系集降水机率预报,后端校正(calibration)是一个相当重要的程序,因而本研究也采用线性回归(linear regression,LR)方法对系集降水机率预报进行校正,以降低预报偏差.利用2008年台风个案作为后端线性回归校正模式之训练样本,对2009年台风个案进行PQPF校正显示,LR方法可以改善FQPF之结果.
  • 摘要:近10年来,由于数值模式预测台风位置的参考性增加,加上多重模式系集(multi-model ensemble)预报技术应用在台风路径预报技术的成效,各国台风预测单位之72小时内的台风路径预测误差已经有明显的降低,因此,外界对台风预测时效的需求也增大,各国纷纷将台风预测的时效延长,2003年美国国家飓风中心首先发布5天台风预测,随后美国联合台风响报中心(JTWC)亦于2004年将该产品应用于西北太平洋地区.在东亚地区,中央气象局继JTWC之后,自2008年起发布5天台风路径预报产品.联合国气象组织设立于日本东京之西北太平洋地区区域特殊天气气象中心(RSMC Tokyo),亦于2009年开始发布5天台风路径预报.显然引发重大灾害的据烈性天气系统的预报时效,是先进国家重视的课题.初步检验结果显示,中央气象局2006至2008年(含平行测试期)第5天台风预测平均误差533公里,此预报误差值与动力模式之系集预报之误差值相若.第5天台风路径预报仍常出现较大误差,有25%的机会误差值大于718公里.不过,此资料对于较长时间的活动计划仍具有参考性,但切不可值参考单一个预报位置,参考其70%机率范围较为合适.
  • 摘要:气象资料在观测、编码、传输及解码过程中,都有可能造成错误,因此在使用前需要做资料的品质控制.而探空资料提供从地面到高空的各种气象资讯,这对天气预报非常有价值,故其资料的品质控制尤为重要.过去气象局的探空资料品控系统(CHQC)以静力平衡关系及决策逻辑系统为基本架构,对资料进行侦错与修正.而新的探空资料品控系统(CQCHT)则结合了数值模式预报场,使用预报场增量、统计水平尾差、垂直尾差、静力平衡尾差、基线尾差和静力稳定度,进行探空资料之侦错及修正,除了包含过去既有的侦错与修正外,更透过不同检定方式反复侦测修正,冀望将原先无法肯定之资料变成可确定或修改.本文将介绍新的探空品质控制方法CQCHT,并比较CQCHT和本局现有作业CHQC的成效.结果显示新的CQCHT表现较好,无论在资料侦错或错误修正都有显着改善.另外也从统计资料中看到全球探空资料单站单点高度场或温度场平均发生错误的机率在CQCHT和CHQC侦测出来的各是千分之4.01和1.15,错误型态发生最多的是观测错误,而错误发生最多的地区则在印度和中美洲.
  • 摘要:气象观测由传统之综观观测,随着科技发展的进步,气象科学家们陆续发展建置各式非传统气象观测仪器,以克服人烟稀少、大洋区及高空等资料不易取得之困难.但随着大量气象资料种类之产生,不同的资料交换格式、交换平台、传输方式均使得资料之取得与交换颇为不方便,一个整合的虚拟资料交换平台因此酝酿而生.气象局于“气候变异与剧烈天气监测预报系统发展计划”中规划建置“虚拟气象资料中心”,本系统已建置完成.共介接局内外9个资料源,其中包含即时、非即时、历史资料与图形产品等共223个资料集,11种图形与资料转换格式,并完成54种计算绘图加值功能,供快速浏览诊断天气个案.本文将就虚拟气象资料中心之系统架构、包含的资料种类、提供之各种加值功能与监控功能进行介绍.
  • 摘要:资料同化中,背景误差与观测误差的正确设定对于分析结果相当重要,这两个统计量决定了加入观测资料后背景场将如何调整.虽然背景误差是由一段时间之统计资料算出,在于实际应用之适用性上仍有调整的空间.本研究选择不同背景误差并对其设定进行调整,并使用外回圈技术,进一步探讨背景误差对模式分析及预报之影响.结果显示适当调整背景误差有助于模式分析及增进预报能力,适当使用外回圈对于模式分析及预报能力也有增益,但若不当使用则会对模式预报造成伤害.
  • 摘要:使用不同高度气象站的温度观测,在三维空间中内插估计全台湾网格点的地表温度分布,本研究比较两类空间内插方法,第一类方法是利用干绝热递减率公式,将不同高度的测站温度转换为位温,再采用距离倒数权重法、Cressman客观分析法、Barnes客观分析法或是普通克利金法,在等压面的二维空间内插估计各网格点位温,再利用干绝热递减率公式将位温转换为网格点地表温度.第二类方法,是使用可以将地表温度随高度、纬度等空间变化趋势纳入不偏估条件,直接以所有三维空间测站地表温度,内插估计任意高度网格地表温度的通用克利金法.研究发现地表温度随高度变化的温度递减率,和大气干绝热递减率有明显差异;利用干绝热递减率转换地表温度和位温时,若估计点位高程与影响范温内测站高程差异愈大,则地表温度估计值与观测值的偏差愈大.第一类方法的四种等压面空间内插方法的差异性不如温度递减率偏估的影响大.通用克利金法不使用干绝热公式,而是要求权重系数,不论地表温度随高度递减率、随纬度变化斜率、以及截距数值为何,都能达到不偏估的内插目标.利用两类方法分别内插估计测站地表温度,证实通用克利金法的地表温度估计值和测站观测值较为契合.
  • 摘要:本研究以气象雷达资料分析2003年第19号台风米勒,探讨对流与地形的交互作用情形,并与其他台风进行比较.
  • 摘要:本研究利用贝氏理论,建立台风于海上的微波降雨估算产品,其中条件机率分布的建立,是由Weather Research and Forecasting模式与辐射传送模式(radiative transfer model)模拟出TRMM Microwave Imager频道之亮度温度值(brightness temperature),并转换为P值(正规化极化差)与模式得到之地面降雨率建立条件机率资料库,而先验机率分布(prior probability distribution)则是收集PR(Precipitation Radar)的近地面降雨分布求得.当求得先验机率分布与条件机率分布时,便可藉由贝氏理论计算出后验机率分布(posterior probability distribution),之后可将观测之P值代入求取P值下各降雨率的机率分布.本文为了定量上的比较,采用平均后验机率估计值(Baye-AVE)及极大后验机率估计值(Baye-MAP)两种方式进行降雨估算,并与PR近地面降雨率比较.由二个台风个案验证的结果显示,对整体降雨分布而言,Baye-AVE较能掌握台风眼墙与螺旋雨带的降雨强度.Baye-MAP降雨分布虽与Baye-AVE相似,但强度则较弱,而两者的降雨强度均大于2A12产品.在定量上的比较,PR降雨率与Baye-AVE及Baye-MAP之相关系数分别为0.59及0.54,皆优于PR降雨率与2A12降雨率0.47的相关系数.
  • 摘要:本研究以嘉义县市为示范区,使用所研发的雷达-雨量站降雨整合技术,探讨2008年之台风个案在平地与山区即时降雨估计之特性.同时,也使用降雨整合估计结果利用外延法进行短时(0-3小时)降雨预报.透过均方根误差(Root mean square error,RMSE)和相关系数(Correlation coefficient)之分析检视降雨整合估计和预报降水之特性.分析整场台风累积降雨和雷达估计降雨之均方根误差空间分布,显示山区与平地之均方根误差两者差异约在lO-15mm/h.而以2008年所有台风个案所计算之平均均方根误差,显示山区约有15mm/h之估计误差,而平地一般约在lOmm/h以下.而分析中也显示透过降雨整合技术,的确可减少山区之降雨估计误差.另外,在使用外延法所得之短时(0-3小时)降雨预报方面,结果显示随预报时间增加,预报结果和地面雨量观测值之相关系数约由0.8下降至0.4.而标准化之均方根误差分析,显示随预报时间增加误差有增大的倾向;而随测站高度增加,其标准化之均方根误差有下降的趋势.此显示利用降雨整合技术所得之结果利用外延法预报短时降雨,其所得之预报雨量仍具有相当参考价值.
  • 摘要:本研究之目的为在追随地形座标系统(terrain-following coordinate system)下,反演台风靠近地形时的三维风场,透过资料同化的方法将不同观测资料,以误差最小平方之概念建立在追随地形座标系统下的代价函数,再加上各风场变数必须满足的物理或是数学方程式当成限制条件,利用三维变分法求得代价函数对各控制变数的梯度,透过最陡坡降法等,求解最佳化风场变数.其中各项限制条件包括有:(1)都卜勒风速限制条件;(2)背景场风速限制条件;(3)连续方程式限制条件;(4)TCVTD风速限制条件;(5)垂直风速上下边界限制条件.除此之外,本研究采用以台风中心为原点的极座标系统(称之为β座标系统),发展出一套可使用于多雷达与不同展开阶数的水平二维风场反演逻辑,命其名为TCVTD (Tropical Cyclone Velocity Track Display),透过TCVTD法求得的水平二维分层风场,可提供给三维变分法当成初始猜值,或是加入代价函数成为一项限制条件.本研究并参考Marks et al.(1992)的方法,定义二维环流风场之面积平均风,探讨面积平均风与切向风及径向风之间的关系.本研究以「观测系统实验(Observing System Experiments;OSE)」的概念,利用阮肯复合涡旋,和WRF模式以简化地形模拟2005年龙王台风的输出等两组不同的模拟资料,探讨TCVTD法反演环流风场的效果,以及在受地形影响区域正确反演三维风场的能力.
  • 摘要:本研究针对2008年5月16日至6月30日台湾南部地区之降水事件,利用不同方法来区分降水型态并进行雨滴粒径分布特性讨论.平均而言,对流降水雨滴浓度较层状降水大了一个数量级,对流降水之雨滴粒径分布能够延伸至较大粒径的部份.平均而言,雨滴粒径分布参数斜率参数A、标准化截距参数Nw、平均粒径Dm、液态水含量LWC、回波强度dBz皆是在对流降水时会大于层状降水,而形状参数μ则是对流降水时小于层状降水.但是利用N(o)-R关系式的区分方法,则形状参数μ的部分会与其他分类方法相反,即在对流降水时μ值会大于层状降水.对照Bringi et.al(2003)之Dm-Nw的关系,台湾南部地区层状降水之分布特性与各气候区统计结果相似,但是对流降水则比较接近海洋性对流降水的特性,此结果与台湾北部地区雨滴分布特性差异不大.各雨滴粒径分布参数统计结果与过去台湾北部地区其特异差异不大.
  • 摘要:本文首先分析1996年~2005年十年间9月~12月台湾近海由西移转向北移行的台风路径图,探讨其大气环流和气象环境场特征,并统计1996年~2005年9月~12月份这些台风之中心与太平洋副热带高压脊线的距离之变化情形,得到秋冬季台湾近海台风移动方向由西北西转向偏北方向之预报法则如下:1.地面天气图上,日本南方海面及台湾东北方海面有冷锋或滞留锋存在,卫星图上前述区域亦有6字形台风与锋面云带存在.2.700hPa及500hPa东亚长波槽快速东移到日本、韩国及华东地区,并快速加深,东北、华北及日韩地区700hPa高度值24小时内迅速下降.3.太平洋副热带高压分裂,脊线并迅速东退.4.太平洋副热带高压脊与台风中心之距离若≦10个纬度,则台风未东1天(少数12小时)至2.5天将由西北西方向转向偏北方向移动.
  • 摘要:针对2008西南气流实验期间不同降水系统,去区分混合降水、层状降水与对流降水,所做的垂直速度与回波统计分析,可以发现,层状降水低层垂直落速,梅雨锋系统略大于中尺度对流系统1m/s,而对流降水低层垂直落速则是中尺度对流系统略大1m/s;混合降水与层状降水在高度4~5公里,垂直速度有明显的速度梯度,回波有显着跃升,此为融解层所造成的强回波;对流降水回波则随高度的递减而增加,并无亮带的特征出现.频谱宽随高度统计图分析显示,层状降水在融解层上方的分布较为狭隘;混合降水则较为宽广,显示融解层上方可能有乱流的活动存在;对流降水的频谱宽随高度的曲线相较其他降水型态,则呈现底层窄而上层宽广的形状.在混合及对流降水型态下,中尺度对流系统个案的平均雨滴粒径分布比梅雨锋个案大且多,而在层状降水型态下,两者则无太大差异,仅在大雨滴部分,梅雨锋个案较多些.午后对流个案的平均雨滴粒径分布最窄且雨滴浓度小,可能午后对流系统到达剖风仪与二维雨滴谱仪上空时,系统皆已开始消散,因此雨滴无法发展太大.
  • 摘要:本研究使用Weather Research and Forecasting (WRF)模式模拟2002年5月3日至5日期间的暖季移行性降水个案,并比较5km之卫星观测与模拟结果所呈现之暖季降水向东移行特性;以及ECMWF 1.125°观测与45 km模拟实验之低层大气,于夜间及白天呈现出明显的反相位现象,与青藏高原东侧陡坡区域之局部环流场特征.并透过减缓地形敏感度(Reduced Terrain;RT)实验的比较,以进一步探讨地形对局部环流及暖季降水系统发展的影响及重要性.于5km之卫星观测与模拟结果,于东亚大陆地区之云顶温度、降水在经度—时间二维分布所呈现之暖季降水向东移行特性.于ECMWF 1.125°观测与45km模拟在低层大气(如垂直速度场、风场、辐合场、位温及风场距平等)中,显示青藏高原东侧陡坡区域随日夜变化伴有明显的局部环流,呈现出明显的反相位特征.另外,为了解青藏高原东侧之陡坡地形所扮演的角色及重要性,本研究透过地形减缓(RT)与控制组(CTL)实验的模拟结果比较,得知,RT敏感度实验于夜间及白天之近地面局部环流场强度皆较CTL实验偏弱,使得其对流云系强度亦较偏弱,以致于RT实验的降水强度约仅为CTL实验的40%;由RT实验可看出青藏高原东侧陡坡地形,对于低层局部环流与暖季降水对流系统发展的重要性.
  • 摘要:本研究共分三个主题:台湾山脉地形效应所造成的折射现象—台风过山、缺口型山脉地形所造成的绕射现象—焚风和隆冬季节的绕山运动—落山风.(一)台湾山脉地形对于强烈扰波或热带气旋所造成的折射现象,造成扰波进入南北走向的台湾山脉时,行进方向会向着垂直山脉走向方向偏移;反之,在越过山脉后行进方向将偏离垂直山脉走向.本研究里撷取三个台风,它们的移行路径,分别为掠过台湾北部山脉的卡玫基(2008年9月),掠过台湾中部山脉的圣帕(2007年8月)及掠过台湾南部山脓的凯米(2006年7月)它们都有明显的折射现象,其中北部山脉的东西向宽度较小,所以偏折作用影响的路径较短.(二)对于台东的焚风现象以及它的生成条件,本论文认为:对于垂直发展旺盛的梅雨锋面及台风扰波的规模尺度,近似于山脉脉口尺度,将有利于绕射现象发生,如此则扰波在通过山脉缺口后的中央部分,明显增强其扰波的强度,即风力增强、大气密集,有利于背风面焚风发展.(三)秋冬季节里,台湾南端盛行东北季风型的落山风;气象资料显示大陆东南部近海气压梯度明显呈现是造成落山风的重要因素之一.当东北季风自台湾东海岸冲入南台湾陡降的地形时,被迫做绕山运动,它和弯管流(封闭型)在流体动力作用上恰好相反,即流体的绕山作用(开放型)造成距离圆心较远、半径较大的区域压力较小,风速将被加速,因此造成在台湾最南端、较为平坦的枋山—枫港—恒春一带,落山风较为剧烈.
  • 摘要:寒潮是台湾冬季最重要的天气现象.尽管过去的台湾寒潮研究多以台北测站资料为代表,至今尚无文献说明以单站资料作代表的适当性.本文分析1951至2007年的台北寒潮事件和其它24个气象站的寒潮发生时间与温度特性的统计关系,指出以台北寒潮事件作为其他测站的代表约有50%的情况是适当的.寒潮辨识方法乃是根据每一个测站冬季(十一月至次年三月)气温与其变化的百分序位所决定的骤降与寒冷的程度决定,骤降的门槛值为48小时日低温变化幅度达到该测站百分序位90的变化水准,而寒冷程度的门槛值为日低温低于该测站百分序位10的温度水准.每一测站的寒潮事件都可用「开始日期」、「结束日期」、「长度」、「冷度」、「强度」五个要素描述,台北寒潮与其它测站的关系便可据此统计.结果显示有80%的台北寒潮事件在发生期间有9个以上其它测站也出现了寒潮,而有约50%的比例有17个测站同时出现寒潮.本文提出的多测站定义优于单站,因可按同时达到寒潮标准的测站数量将寒潮分为「全岛型」与「非全岛型」,测站数量低于9站为「全岛型」,达到17站者为「全岛型」.「全岛型」寒潮合成的大尺环流特征可作为寒潮事件的标准模型,依此一方面可分析寒潮暴发前兆,另一方面可以分析台湾寒潮特征的长期变化.
  • 摘要:一个台风的生命期,从初生、发展到成热阶段,多数时间是在海面上获取水气与能量,但除了少数飞机观测,洋面上的天气资讯普遍较为缺乏.文章描述了通过数值模拟研究台风,并从模式系统、GPS折射率和虚拟涡旋等方面详细介绍了模拟系统的资料处理情况及其结果。并对其未来的应用和发展情况进行了展望。
  • 摘要:气温是决定天气变化的重要因素之一,高低气温预测也是天气预报的重要项目.过去国内对于局地高低温预测的研究较不多见,且较少针对高低温预测进行系统性的分析与整理,因此高低温的预报并没有固定的流程可依循.本研究使用现行的预报作业资源为基确,透过统计分析、个案之物理过程分析与预报原理,配合预报实务,使预报员能了解局地高低温预测的基本技术和流程,期能减少气温预报的误差,以改进气温预报的准确度,并尝试建立高低温预测之预报流程,以作为日后预报员对高低温预报的参考,此亦本文之研究动机.台湾地区天气型态有其独特性,本研究应用统计资料做基础气温分析,并应用探空资料,融合大气边界层基本概念,对不同典型之天气型态个案做研究,欲找出850hPa气温与地面日高低气温的之相关性,尝试建立气温预报的概念模式,提供日后预报时之参考.本研究由局地温度变化方程式分析,「平流项」及「非绝热项」的权重较重要.受地理及气候特性之影响,板桥站与花莲站各月的平均(地面温度-850hPa温度)会有不同的分布.此外,以板桥站及花莲站(地面温度-850hPa温度)各季00UTC与12UTC资料做统计检定,在α=0.05的显着水准下做Z-test及F-test,结果得到:仅板桥站在冬季时之Z-test「差异不显着」,其他均为「差异显着」.而以台湾北部之个案分析结果显示:[地面-850hPa]气温差值以「高压回流型」最小,「强烈大陆冷气团南下型」差值最大.最后,根据研究分析与实务经验归纳了一些气温预报的基本原则.
  • 摘要:雾可以由其散射阳光的能力影响地表的辐射收支,雾滴也可以利用冲击作用附着于植被表面,接着径流进入地表形成额外的降水收入,此一过程被称做「水平降水」.由于现行的气象站常态观测中,并无针对雾发生以及水平降水进行定量纪录.本研究设计了雾侦测与拦截整合系统(FDID,Fog Detection and Interception Device)来针对雪雾国家公园观雾游憩区的云雾量、滞留时间与季节变化以及水平降水的程度,进行定量上的观测调查.FDID包括了两款雾侦测器(RFD与OFD)、自动相机定时自动拍照(TLI)以及两款雾水收集器(SFC与CFC).同时,我们也利用能见度仪与自行研发的「雾风洞」进行FDID的校验工作.研究结果显示,FDID的确具有针对雾事件的发生、浓度及其造成之水平降水进行定量观测的能力.自动相机的TLI方法,在151日观测中侦测到126日曾有雾事件的发生,并利用RGB资料分析将雾事件区分轻、大,浓三种不同的程度.我们也由雾水收集器的资料估计观雾地区的年水平降水约可达到年雨量的7%.此外,结合水平降水及风场资料,我们发现观雾地区雾事件的平均液态水含量(LWC)为0.12g/m3,雾的浓度主要分布在0~0.05、0.05~0.1及0.15~0.2 g/m3的范围.整体来说,雾事件发生之频率、浓度及其造成之水平降水三者间的结果具有良好的一致性,因此本研究所提出的FDID为—经济可行的雾事件观测策略.
  • 摘要:本研究主要探讨福尔摩沙卫星三号(简称FORMOSAT-3/COSMIC)对于区域天气预报之影响.目前国际间许多数值预报中心已将GPS掩星(radio occultation,RO)观测资料应用于数值模式预报作业中.由研究结果显示,于中央气象局(Central Weather Bureau,CWB)作业用之区域模式范围内,同化GPS RO资料确实有助于区域天气预报模拟,然而针对GPS RO资料,如何在目前的基础上,更进一步改善模式之初始分析场,使得到更佳的预报模拟,为大家所关注的议题.在变分同化系统中,误差协方差矩阵差扮演了很重要的角色,因此,本研究针对GPS观测误差进行调整,利用Desroziers and Ivanov (2001)的方法,进行观测误差调整系数估计,并测试使用不同观测误差对于资料同化之影响.经由与实际观测资料进行校验结果显示,同化GPS资料后明显改善初始分析场,进而改善模式预报场.随着预报模拟时间增加,模式预报之偏差(Bias)亦增加,虽然GPS资料同化之改善程度随模拟时间增加而减小,就整体而言,同化GPS资料可改善模式预报场约10%-15%,使用调整后之观测误差,可得到更进一步的改善.另外,简化GPS资料之垂直解析度(data thinning),并应用于2008年夏季及冬季各一个月之同化模拟实验.由校验结果显示,夏季之分析场于模式低层(约5公里以下)有些许改善,但对于预报场则不然.
  • 摘要:格点统计内插(GSI)是由美国国家环境预报中心(NCEP)所发展之三维变分(3DVAR)分析系统,目前已取代原本的波谱统计内插(SSI)分析系统,正式作业.GSI是建置在SSI分析系统的基础上,但在网格空间进行分析且具备同化更多观测资料种类的能力,包括同化一般传统观测资料、卫星资料、雷达资料、GPS掩星资料等.本研究之主要目的为建置GSI于现行中央气象局全球数值预报系统(GFS)中,比较GSI与目前全球预报系统作业使用之SSI分析系统对预报系统的影响。未来计划及由GSI逐步同化新的观测资料种类,期能供预报模式最佳的分析场,提升其预报成效.
  • 摘要:在过去相关研究中,多半使用地面雨滴谱仪来验证模式模拟雨滴粒径分布的演化过程.由于雷达资料拥有良好的时空解析度,于是本研究利用一维云模式,并搭配中央大学双偏极化雷达反演空中雨滴粒径分布之技术,模拟台湾山区夏季午后天气系统中,层状区与对流区之雨滴粒径分布的演化过程,并以雷达观测产品作为验证.研究结果发现,在没有考虑水平方向空气平流的情况下,透过给予一组层状区上空3.5公里处的雨滴粒径分布,一维云模式能够顺利掌握到该区域的中值体积直径向下逐渐增加、高低层差值随时间逐渐减小的趋势.此外模拟九至十分钟后其模拟之垂直分布即相当接近雷达的反演场.强度逐渐减弱的对流区,模式计算出来的中值体积直径在离地3.5至2.5公里的一公里内有减小的趋势、在2.5公里以下则维持平生的状况不再变化.而雷达反演的中值体积直径在3.5公里以下则是一直保持定值.推论主要的原因包含对流区可能存在本实验并未内入模式计算的空气平流运动;并且不论是雷达反演雨滴粒径分布、或者一维云模式均以无冰相粒子的暖雨过程作为前提,倘若该区域为冰水混相的状态,则需要经由滤除冰粒子的数量方能有效进行应用.
  • 摘要:系集调整卡尔曼波(EAKF)为美国国家大气研究中心(NCAR)资料同化研究平台(DART)最新资料同化系统.卡尔曼滤波系用分析场与观测值所决定出来的最佳解.简单来说,在预报过程中若有新的观测资料进来时,由预报值与观测值决定最佳分析数值解,再由此分析值往下预报.假设使用卡尔曼滤波分析一段时间后,预报结果将会接近实际观测大气,预报误差也不会显着成长.EAKF利用系集样本的预报场与新的观测资料来求取最佳分析场,同时也更新背景场误差.EAKF资料同化系统成功移值中央气象局作业系统中,并以2008年4个台风个案进行资料同化分析.初步结果显示:(1)加入新版的台风BOGUS资料方法有助于改善台风初始位置.(2)对于强度较强的台风,经过EAKF分析后的台风路径预报误差较小,而强度较弱台风的路径预报,EAKF仍有改善空间.本次实验为初步测的的结果,关约EAKF对于较弱台风的路径预报误差仍需进一步的研究.
  • 摘要:中央气象局目前研发之热带气旋追踪系统(CWB TC Tracker;蔡孝忠等人2008)于2008年6月上线测试,主要针对NCEP全球系集预报系统(简称NCEP GEFS)预报资料之西太平洋区域,进行热带气旋之客观侦测.侦测方法采用蔡孝忠等人(2008)发展之台风路径客观辨识逻辑,主要分为两个过程:(1)台风中心侦测(detection);(2)台风路径追踪(tracking).辨识方法所需之变数场有:平均海平面气压、风场(近地面、300hPa、850hPa)、气温(300hPa、850hPa).经过2008年台风季的测试,系统于今年度将热带气旋辨识范围扩大为全球之热带与副热带区域,侦测范围为O°E~359°E、40°N~40°S.此外,系统亦纳入目前中央气象局接收之高解析度决定性预报模式,包含NCEP GFS 、ECMWF、JMA、NOGAPS、CWB GFS等模式.高解析度全球预报模式之热带气旋侦测结果,目前仅提供气象局内部参考使用.一般使用者可透过Google搜寻关键字“CWB TC Tracker”,或由http://tafislx2.cwb.gov.tw/NcepGefs/直接进入系统网页检视NCEP GEFS之侦测结果.
  • 摘要:目前全球气候模式T42的解析度下仍无法完全掌握到台风发生的讯息,因此在季节预报中台风个数的预报能力是缺乏的.因台风强度及路径等的预报是受到全球模式对环流场的预报所主导,文章讲述了动力降尺度的预报,其在此可提高区域环流的解析度及地形作用,有助于提高台风强度及路径的预报.在详细讲述了模式和资料来源的同时,从两个方面对模拟结果进行了分析。
  • 摘要:Madden and Julian Oscillation(MJO)是热带最显着的季内尺度大气现象,也是长期天气预报的重要参考指标.本文介绍由美国CLIVAR计画Madden-Julian Oscillation Working Group (MJOWG)工作小组提供的MJO诊断分析工具,目前已引入中央气象局气象科技研究中心进行MJO即时监测.针对两个MJO显着年:2003年冬季(11-4月)、2004年夏季(5-10月),进行MJO特征分析,验证了无论在空间或时间上呈现的特征皆与典型MJO相符,表示计算结果无误.此监测系统已自2009年起定期执行监测,每次分析时段为监测截止日前的180天.
  • 摘要:台湾地区台风季节为7至10月,每年都有4~5次台风侵袭台湾.台风侵袭时所带来的强风与豪雨,经常给台湾地区造成较大的灾害事件,其中包括风灾、土石流及淹水.以目前台风预报技术中仍偏重于台风轨迹预报,诱发淹水与土石灾害的雨量,其预报误差仍偏大.过去NCDR利用气候法进行台风降雨估计,但常常因为资料母数的不足,无法针对台风的细节进行过多的分类与描述.仅能针对降雨的趋势进行推估,无法针对降雨的细节进行推估,常常出现估计过小的情形.在气候变迁的影响下,极端降雨的台风事件逐年增加,气候模式推估的误差也日益增大.为了台风应变需要,NCDR开发一套针对台风期间的统计-动力雨量估计系统,此系统是利用动力模式(WRF)例行预报结果,作为台风期间雨量预报的基础.台风警报期间,以气象局官方台风路径预报为雨量推估的依据,选取WRF模拟出台风中心相近点位的雨量预报结果,重新组合成一组雨量预报资料.在本研究中,针对2007~2008年共计11场台风,进行动力模式的台风路径修正.修正后的整场台风降雨,其结果均获得改善.其中除了Nuri(如丽,2008)外,其余所有台风整场台风降雨估计与实测结果的空间相关系数均高于0.5以上,哈格比、辛乐克、卡玫基与韦帕更超过0.8以上的相关性.
  • 摘要:边界层及积云对流参数化是牵动模式之地球-大气循环的两个关键过程.中央气象局全球预报系统在今年(2009)7月初对这两项物理参数化做了大幅度的更动.我们引进目前美国NCEP全球预报模式所使用的参数化作为更替,从物理机制的考量,新版本较原版本具备更完善的参数化过程,测试实验显示其对模式预报的系统性误差产生相当明显的改进作用,尤其它有效改进原本模式有关边界层高度过低,以及易于激发过强对流作用而产生太过活跃的热带低压等现象,因此对直接受影响的热带地区之预报改善特别明显.透过这些变化及改进,也连带影响模式对台风的模拟及路径的预报误差,这份报告我们将利用2008年侵台台风个案做为探讨与分析此次物理参数化变动对台风路径预报之影响.
  • 摘要:There are many different kinds of instability types.In subtropics, the development of a synoptic system is associated with baroclinic instability.In tropic,the development of a synoptic system isassociated with barotropic instability.The theory of baroclinic instability is well developed which is related to the temperature gradient.The barotropic instability is influenced by the horizontal wind shear. And its necessary condition is that the absolute vorticity of mean wind flow at somewhere equal to zero.If anywhere there issatisfying the necessary condition weather the disturbance is developed or undeveloped. It must be also depend on the basic flow not all the condition absolute vorticity ,could become barotropic instability. Except the absolute vorticity equal zero, and the basic flow must satisfy and the wave speed relative to the mean flow.
  • 摘要:本文利用2008年SoWMEX(简称西南气流实验)期间的密集观测资料与WRF模式模拟资料,针对其中IOP6个案,梅雨锋面所伴随之中尺度对流系统,当其移近台湾时,系统演变的过程,并对其结构与特征进行诊断分析.个案综观环境资料显示,台湾附近及南海地区受到滞留锋面影响,低层风场呈现一风场切变的状况,配合水气与低层风场辐合加强,形成有利环境,致使中尺度对流系统于发展过程中持续发展;在MCS(中尺度对流系统)发展过程中发现其结构呈正负涡对偶的特征,配合中高层的槽线系统移入,更在MCS发展过程中促进其发展,并使对流系统生命期延长,进而移入台湾南部,在短时间形成剧烈降水.
  • 摘要:地表过程是影响地表与大气能量交换重要的环节之一,地表经由边界层与自由大气进行热量、动量以及水气的交换,进而影响天气与气候,除了合适的地表参数化,使用正确的土地利用分布资讯才能帮助模式正确地描述地表过程.本研究引进于今(2009)年4月9日随着WRF V3.1一起被发表的MODIS土地利用资料库,全面更新目前中央气象局作业WRF模式所使用的USGS和CTCI东亚地区的土地利用资料,其中USGS是指美国地理测量土地利用系统所提供的全球地利用分布,该组资料为1992-1993年之AVHRR遥测资料推导而得,资料观测距今已久,无法反应出土地利用的改变;而CTCI则是台湾地区高解析度土地利用资料,乃由中鼎工程顾问公司将2001年内政部所出版的经建版之1/25,000基本地形图数位化,再经处理而得,该资料并没有区分出台湾不同类别的林地,且仅个限于台湾地区,亚洲其他陆地区域的土地利用资料仍使用USGS资料.本研究同时选取2008年SoWMEX期间综观天气现象个案,针对USGS/CTCI和MODIS两组土地利用资料进行个案模拟,结果显示更新之土地利用资料改善了模式对地面风场的预报,且在中小尺度解析度时有较显着之修正,但在高解析度下对于地面温度和湿度场却有负面影响,推测可能是模式都市热岛效应被过度强化的关系.未来将进行更详细的区域性分析,并保留台湾本岛非林地部分的CTCI土地利用资料,产生MODIS/CTCI土地利用资料,并进行敏感度测试.
  • 摘要:本研究将针对不同积云参数化方法及不同资料同化策略此二影响因子,透过WRF模式(中央气象局现行作业区域预报模式之一)数值模拟,进行约一个月之个案测试(2008/06/01/00~2008/06/25/12 UTC),探讨使用不同积云参数化方法及不同资料同化策略所产生之初始场对WRF模式降水预报之影响.由降水模拟结果发现WRF模式之积云降水范围及最大降水强度均大于非积云降水.当模式水平解析度提高,积云降水之平均总量比降低,非积云降水平均总量比提高;而由水气场分析可见,资料同化过程对低层之相对湿度场有偏干之调整;GD scheme之预报场经资料同化更新初始场过程后,在925hpa附近渐发展出一层近饱和层,其下层偏湿,上层偏干,不利于中高层云雨发展,因此降水预报趋弱.OKF scheme由于低层并未发展成类似型态,水汽可上传至高层,因此OKF scheme实验组之非积云降水较GD scheme为多.
  • 摘要:本文说明台湾网路资讯中心(TWNIC)IPv6钢路建置发展计划之「Live-E计划」,所引进的Vaisala WXT510整合式气象感测器、GMP343二气化碳感测器和日本ECHELON公司iLon网路伺服器,分别架设在台北都会区TWNIC办公大楼、高速公路泰山收资站以及台湾大学实验林管理处溪头营林区,所进行的都市与森林环境监测结果.这些环境资料经由网路即时传输展示与储存,提供民众对于周遭大气环境的具体认知.本文也针对2008年12月到2009年6月期间非假日和假日期间,分析上述三处地点二氧化碳浓度特征及其和风场的关联,说明人类活动与环境微气象的互动现象.
  • 摘要:应中央气象局(以下简称本局)气候变异与剧烈天气监测预报系统发展计化对气候预报之需求,本局正发展季节气候预报系统.规划此系统包含五大部分:最佳化全球海表面温度预报、大气模式前处理系统、两步法大气环流模式预报、统计降尺度预报系统与动力降尺度预报系统等.本报告之主要目的在分析本局动力统计预报系统2008年冬季到2009年春季的预报结果,所比较的变数为地面降水与2米温度场,场量则是以距平场为主.比较方式为将动力统计预报的预报结果与各大中心(如ECMWF,NCEP,APCC等)的预报相比较,比较的重点区域为东亚地区,所比较的现象为距平场的水平分布.经由初步的分析结果显示本局动力统计气候系统与各大中心的气候预报有类似的预报能力,在本文分析的时段与区域内某些季节本局的预报尚优于其他中心.
  • 摘要:为了解二步法动力统计气候预报系统各组大气模式/海表面温度组合于不同季节、区域之表现及可预报度,工作小组设计SMIP/HFP实验,自1981至2005年逐月进行事后预报,建立各组大气模式/海表面温度组合及包含40组成员的多模式系集预报之气候场,形成完整之事后预报资料库.且依据世界气象组织(World Meteorological Organization)所建议长期预报的标准化校验系统,区分成5种不同区域(热带、南半球、北半球、亚洲及东亚西北太平洋区)、建立Gerrity Skill Score、ROC Score(Relative Operating Characteristics Soore)、Reliability Diagram及网格点上ROC Score等数种技术得分(SkillScore)的计算方法,此报告主要针对降雨、2米温度及地面温度技术得分及区域平均后的结果进行分析比较,并进一步探究各变数技术得分在不同区域及季节所表现出得分差异之原因,期能了解不同大气/海表面温度组合的多模式系集预报结果的预报能力.
  • 摘要:本文分析台湾四周之高解析度潮位计资料(10个测站),其记录时间自2008年迄今.经由水位资料之时频分析,确认10-30分钟周期的长波讯号,其最大之振幅大小可达1.5-1.0公尺,且发生时间最长约可持续0.5-2天.于台湾北部海域,其振幅相对当地潮差之比值约有0.4-0.6,显示该长周期波浪的能量与海啸相似.于观测资料上长周期波之出现与大气的扰动有相当的关系,本文亦探讨不同气候(强烈冷气团、冷锋及台风)下之长波空间分布特性.本研究首次在极短的大陆棚且水深超过1000公尺的水域观测到近岸长周期的波动.
  • 摘要:现场的海象观测资料可以提供模式验证与同化应用,有利于提升波浪预报准确度.目前的海象观测技术包含设置资料浮标、浮球、波高计等现场仪器的方式,以及从卫星、雷达等遥测影像进行分析的技术,本研究开发以三台岸边摄影机从事波浪观测研究.三台摄影机可呈现立体海况,其过程包合影像内部校正、外部校正、影像匹配与立体化过程.在中央气象局的支持之下,本研究已研发出一套立体海况观测的原型,并已经完成内部、外部校正以及影像匹配等工作,已确实能将观测对象立体化,本研究模拟静态波浪版进行验证,结果显示量测误差很小,达到可以接受的程度.
  • 摘要:本研究利用绿岛都卜勒雷达资料来探讨1998年~2004年间发生于台湾东南海域对流活动之统计特性.检视1998~2004年雷达资料与地面天气图,仅选取大气环境为弱综观时所发生的对流活动来加以探讨.分析显示,在成功测站沿海附近对流活动发生的频率明显比其他地区高,而在较外海的地区发生频率也有局部最大值.且当气流受到地形效应产生阻塞作用时,对流活动大多发生于较外海处,反之当气流未受到阻塞时,对流活动则多发生于沿海处.此外,统计结果发现沿海地区的对流活动大多较有组织,占了72%,而在外海地区的对流活动则大多较无组织,估了60%.上述结果皆隐合着在沿海地区与外海地区所发生之对流活动,两者的生成机制可能有所不同.
  • 摘要:本研究结合台湾电力公司TLDS系统的闪电资料与WISCDYMM云模式所输出的水象粒子资讯,针对5、6月份台湾西南海域位置,进行2005年至2008年的闪电及天气特征分析,结果显示2007年为闪电相当活跃的一年,而2008年情况相仿,2005年及2006年相对的微弱许多;由天气特征分析,可发现5、6月份造成闪电发生主要是锋面系统,然而由高温热对流所造成的闪电现象仍不容小觑,2007年甚至可达34.4%.探讨闪电数量与水象粒子质量百分比的关系,可发现高层大气(7.2至11公里)相关性较佳,若分析这些参数的时间序列特征,可发现中层大气(3.2至7公里)与高层大气高度中,软雹与冰晶分别与闪电发生有明显的相关性存在,符合云中粒子带电之理论.
  • 摘要:每年有数十万的候鸟迁飞经过台湾各地,本文以气象雷达资料分析2002-2009年南迁与北返候鸟在台湾的活动情形,并探讨如何以气象雷达估计鸟群数目.
  • 摘要:本文选用农业气象观测网10个一级农业气象站,1990年至2008年、1993年至2008年的地温资料,深度有5cm、10cm 、20cm 、30cm 、50cm 、100cm等.无论土壤质地为何,各站地温的年变化,最高地温大致出现在7月或8月,最低地温出现在1月或2月.地温变化的幅度随着与地表的距离呈现减少的现象.其中日变化的波长随着深度锐减,大约在50cm和100cm处逐渐消失.在不同土壤的地温变化上,红土、砂质壤土和壤土3种土壤,于2008年的资料,初步发现全年的最低地温是出现在红土的10℃,发生的时间为2月14日.最高地温则发生在壤土的36.8℃,发生的时间为7月22日.单以地温发生之最低和最高月份而论,红土的温差变化大,砂质壤土和壤土的温差变化则较小.
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