賴永鑫 ¹ 曾建翰 ¹ 陳建河 ²

¹ 中央氣象局氣象科技研究中心

² 中央氣象局氣象資訊中心

(中華民國一○三年二月十七日收稿;中華民國一○三年六月十一日定稿)

摘要

淺水模式應用於颱風路徑的系集預報仍有其價值，理由為計算花費成本簡單，可作為參照的最低標 準。本研究所採用的淺水模式為配合氣象局全球波譜模式的淺水模式，沒有邊界條件問題，方程組承繼 全球模式，除可做動力學研究外，同時作為測試平台供以後全球模式使用。奇異向量(singular vectors， 簡稱 SVs)的應用為歐洲中心所採行的系集預報方法之一，精神為求算大氣基本場的最不穩定初始擾度 場作為系集成員，在改動初始場儘可能少的情形下(通常僅改動 2~3%)於一定時間內求得最大合理分 歧的一組預報。中央氣象局的奇異向量系統架構於 T42L40 簡化版的全球波譜模式上，內含簡單的邊界 層及簡單物理過程。從 T42L40 所計算的奇異向量，可於垂直上擷取不同層的平均值給予淺水模式使用。

本研究使用全球範圍的單層淺水模式，把 SVs 視為模式初始場的最佳擾動分布來進行莫拉克颱風及 凡那比颱風的系集路徑預報，而且在模擬過程中把 SVs 當作一種強制項的作用，每 6 小時加入 SVs 至 淺水模式中直到 24 小時為止。二個個案的預報結果顯示，加入 SVs 成功將原始的單一路徑散開，而且 凡那比颱風的系集預報範圍有包含到最佳路徑(best track)的方向。同時，為驗證 SVs 的空間分佈有重要 意義，實驗測試將 SVs 平移出原先的區域，所得到的系集預報發散度皆不如原本的模擬結果，表示本研 究所計算的 SVs 的空間分布作為影響颱風路徑預報的敏感區域有一定的可信度。

本研究的實驗測試過程可為未來全球模式的颱風路徑系集預報所用，同時 SVs 計算的敏感區可作為 資料同化工作中的適應性觀測(adapting observation)如投落送(dropwindsound)等工作利用，加強區域局部 觀測。

關鍵字:奇異向量、最佳路徑、適應性觀測、投落送