應用系集模式資料在颱風大小之分析與預報

期刊名稱: 大氣科學期刊
Volume: 53
Issue: 2
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李繼常1 周昆炫1,2*

中國文化大學地學研究所1 中國文化大學大氣科學系2

(中華民國113年9月26日收稿;中華民國114年5月22日定稿)

摘 要

  颱風是極具破壞性的劇烈天氣系統,其大小與災害範圍直接相關,即時掌握並預測風場結構變化至關重要。由於颱風內部實際觀測資料的缺乏,預報和研究人員已考慮使用模式資料來估算颱風大小與結構然而其在這方面的可靠性仍需進一步評估。
  本研究透過美國國家環境預報中心全球系集預報系統(National Centers for Environmental Prediction Global Ensemble Forecast System, GEFS) 與中央氣象署區域系集預報系統(WEPS)兩種系集模式資料,定量計算4個地理象限中的颱風大小(R34, radius of 34-knot surface wind)。將系集模式預報系統(Ensemble Prediction System, EPS)的R34計算結果與Multiplatform Satellite Surface Wind Analysis(MTCSWA)進行比較,並使用JTWC最佳路徑資料與Advanced Scatterometer(ASCAT)等不同資料作為基準,以客觀評估不同系集模式對於颱風大小的掌握能力與誤差特性。
  結果顯示,在初始時間下,WEPS的R34誤差不論是以JTWC或ASCAT為基準均在所有象限中表現最佳,GEFS與MTCSWA的表現相近。在預報場方面,WEPS在整個預報期間(f00~f108)的R34誤差均小於GEFS,兩者在R-squared的表現相近。整體而言,WEPS在R34較大時存在輕微高估,GEFS則是在各個象限中均呈現較顯著的高估特徵。此外,EPS相較於MTCSWA能掌握到更多颱風風場不對稱性的變化,但是通常會較為高估,MTCSWA 則是過於低估。這項研究利用系集模式客觀分析颱風 R34,有助於理解不同模式或分析資料之間的差異與限制,亦可作為未來相關研究與預報的參考依據。

關鍵字:系集模式預報、颱風大小、R34

通訊作者:周昆炫
服務單位:中國文化大學地學研究所、中國文化大學大氣科學系
連絡信箱:zkx@ulive.pccu.edu.tw