應用衛星資料估算颱風侵襲台灣地區之最大風力
潘大綱 呂貴賓
空軍氣象中心
(2002年2月2日收稿;2003年2月20日定稿)
摘要
台灣地區天然災害中造成民生影響最甚者,尤以每年侵襲本省陸地之侵台颱風為最。 颱風所帶來之強風豪雨,不僅影響水文、交通及經濟,亦對民生活動造成甚大之威脅。近年來颱風之強風豪雨更造成了土石流,丹方,使本省局部地區地貌出現顯著之改變。是故, 若能在颱風侵襲前對其所產生之強風及累積雨量合理地予以估算,不僅可提供防災之重要訊息,對於區域性水文及航空之應變作為亦可提供珍貴的數據參考。
由於台灣中央山脈中尺度地形之特殊特徵,使得在颱風侵襲過程中,無論降雨量或強風在時空上均出現了相當大之差異,這不僅突顯颱風本身結構,發展與地形之交互作用對災害發生問有密切的關聯,其侵台時之路徑,強度與環流大小,更直接影響災害之深度及廣度。
前人研究中已充分顯示環境條件之變化與颱風環流結構之強度變化及移動息息相關,遺憾的是這些重要過程往往發生在各種傳統觀測資料不足的寬廣海洋上;研究相關問題時,衛星資料顯然在時空解析度之綜合考量下成為最佳之資料來源。過去研究中,運用定性評估或定量分析之研究不勝枚舉,如Dvorak 等,但是至今對於如何估擬侵台颱風之降雨量與風力卻始終是氣象作業人員極欲突破的重要關鍵。本研究為應用同步氣象衛星 GMS-5 之紅外線影像資料配合本省各地之實測風速紀錄,針對不同變裝架向之颱風,利用統計迴歸方法,建立颱風最大風速估算模式,以為作業時之參考。
本研究結果發現,各侵台颱風之衛星影像參數對颱風侵台時各地風力的相關性中,以西行颱風之相關性較高,若以安珀颱風驗證,兩者相關性可達68%;北上颱風各參數對之相關性則顯著偏低,但其中之200 公里樣本區內之平均(最低)溫度及雲面積對風力之相關性較高;若以娜克莉颱風來驗證,上述之相關性則為58%。
關鍵詞:複迴歸分析、統計預報模式、衛星資料、風力,降雨估算