陳立昕 鍾高陞 楊舒芝
國立中央大學大氣科學系

(中華民國 108 年 1 月 25 日 收稿;中華民國 108 年 5 月 10 日定稿)

摘 要

　　本研究採用系集法(Ensemble-based method),首次在臺灣藉由天氣個案之短期系集預報,針對中尺度天氣系統預報誤差結構進行分析。個案選取為 2008 年西南氣流聯合觀測實驗(SoWMEX IOP8)期間,於 06 月 15 至 16 日之間生成之中尺度對流系統。使用 WRF 區域模式 3.2.1 版,以 72 組系集預報結果作為樣本,運用統計方法估算出預報誤差協方差(Forecast Error Covariance)。在降水天氣系統期間,比較不同解析度(9-km 與 3-km)之誤差結構,顯示高解析度的方差量值較大,較能呈現中尺度對流系統在數值預報中之不確定性。同時,檢驗濕對流過程(Moist processes)對於誤差的影響,發現中高層風場以及溫度場之方差,與潛熱釋放作用有關。而近地表的風場受到摩擦效應使其方差受到抑制而減小。本研究同時探討時間與空間上的誤差相關性,動力相關變數影響範圍較大(約 36 公里以上)且時長較長(2 小時),熱力相關變數則較為局地(約 12 公里左右)且在模式向後積分30 分鐘後相關性遞減迅速。臺灣周邊之水平風場誤差特徵具有地形相依(Topography-dependent)結構,能夠提供臺灣地區進行觀測時之索引,以及評估資料同化的最佳策略,達到改善臺灣地區短期天氣預報之能力。

關鍵字:中尺度對流系統、預報誤差協方差、方差、誤差相關性