CWB GFS模擬台灣夏季氣候之準確性、可預報度與海溫變化之關係

陳昭銘¹ 施景峰¹ 呂芳川² 郭漱泠² 胡志文¹

¹中央氣象局科技中心
²國防大學中正理工學院應用物理系

(中華民國九十三年四月二十八日收稿；中華民國九十三年九月二十日定稿)

摘要

　　本文分析中央氣象局全球預報模式(GFS)T42L18版本所執行之10樣本系集氣候(1950-2000)實驗，探討GFS封台灣夏季氣候變化之模擬能力，重點包括模擬准確性與可預報度，並討論造成GFS氣候模擬中系統性誤差與影響可預報度高低的可能成因，及海溫變化於上述模擬特性中所扮演之角色。
　　在准確性方面，GFS能合理模擬台灣地區溫度之年際變化，對長期暖化現象亦能合理掌握，係由放GFS順應台灣鄰近海域之SST變化來模擬台灣地區溫度變化。GFS之主要系統性誤差爲對台灣地區降雨模擬出大致相反相位的錯誤變化，其原因爲GFS因應海溫變化所主導的熱力與動力過程來模擬大氣降雨，但實際顴測中，台灣鄰近海域係由大氣降雨變化來影響海溫變化，由於GFS實驗對此區域內之海洋－大氧交互作用模擬出相反相位，故模式中台灣地區降雨亦呈相反相位變化。
　　在可預報度方面，當模式內台灣鄰近地區爲偏暖變化時，台灣鄰近海域海溫距平強度爲影響台灣夏季溫度可預報度高低的主要因素，強度較強（較弱）海溫距平，導引較強（較弱）熱通量變化，維持較強（較弱）的大尺度環流與降雨變化型態，在此較穩定（較不穩定）的動力與物理機制之下，得以維持台灣夏季溫度之高（低）可預報度。當台灣鄰近地區爲偏冷變化時，影響台灣鄰近區域夏季溫度可預報度變化的主因不再是海溫距平強度，而是台灣鄰近區域是否存在主導該區氣候變化型態的主要海溫距平中心，即所謂的活動中心(center of action)，當台灣東側洋面出現海溫活動中心時，導引熱源變化，激發強盛環流距平籠罩台灣地區，維持該區氣候變化型態之穩定性，而使可預報度提高；反之，若無主要海溫活動中心存在時，對應較微弱熱通量變化，使台灣鄰近地區落於環流距平微弱之處，難以維持氣候變化之穩定性，可預報度因此也隨之降低。
本文研究結果指出，影響GFS模擬台灣夏季氣候之准確性與可預報度之主要因素，爲台灣鄰近海域之海溫變化特性，而非與ENSO相關的熱帶太平洋區海溫變化。

關鍵詞：台灣夏季氣候，模擬準確性，可預報度，系集氣候實驗