陳泰然

國立台灣大學大氣科學研究

一、前言

　　在天氣預報的理論與實作之間，包含了基礎、應用、技術發展與作業化等不同階段的研究工作，如何將研究成果應用於日常預報作業上，為氣象作業單位最關心的課題。天氣預報性質，依預報期限及主宰天氣變化的環流系統時空尺度，可劃分成三大範疇，即：

• 短期及即時預報(0~24小時)或中尺度預報：此項預報最重要的對象為局部性或區域性較為劇烈且變化較快的天氣現象。此項預報的質與量的改進，為美國國家氣象局(National Weather Service ，NWS) 1990年代現代化的主要目標，亦為中央氣象局氣象測報作業現代化的重點之一，其所牽涉到科學知識、技術(觀測、通訊、顯示、分析、診斷、整合….)與預報人員緊密結合之必要性，可說是國際氣象界未來10年的最大挑戰。

• 逐日天氣預報：現今作業的數值模式(中、美、日、歐….)對主宰逐日天氣變化的綜觀尺度環流系統，在中緯度地區冬季的預報，逐日預報能力(以距平相關得分為依據)約為一星期(例如:Saha and Van Den Dool，1988)。目前一般所用的距平相關得分(anomaly correlation score，AC)，係採用Miyakoda et al.(1972)之定義，當AC大於0.50~0.60時的預報圖，在縱觀天氣分析預報上被認為具有預報價值(例如:Hollingsworth et al.，1980)，亦即此時預報圖與觀測圖之間存有相當顯著的對應環流形式。最近美國氣象學會所發布的現階段天氣預報技術/能力評估，對於北半球、中高緯度、陸地上的逐日預報能力，3~5天之溫度與降水預報為：溫度第3天佳，第5天尚可；降水與否第3天尚可，第5天僅具些微能力。第六天至第7天逐日最高溫仍有中度能力，6~10天之平均溫度與平均降水有些技術。

• 長期預報：理論上的逐日天氣可預報度(predictability)，在完美的數值模式裡約為兩星期(Lorenz，1982;Dalcher and Kalnay，1987)，如上所述目前作業模式預報能力約為一星期，對於較此預報時段為長的預報模式結果，其平均值預報相對於持續法(persistence)預報而言仍有預報能力。例如：Tracton et al.(1989)利用NMC中期預報模式所作的108組30天逐日預報結果(1986.12.14~1987.3.31)，以探討動力展期預報(Dynamical Extended Range Forecast，DERF)能力(以距平相關得分為準)，發現幾乎所有個案之1~30天平均之模式得分均較持續法預報為高，由所分析的十天重疊平均(1~10天，6~15天，11~20天，16~2數天，21~30天)發現，30天平均預報能力主要係由前半段的預報而來，亦即1~30天平均之預報能力主要集中在前半時段。其對時間平均之預報分析，並發現以前7天和8天之平均即足以代表30天之平均，亦即若欲做月預報僅須積分1星期求其平均即可。美國氣象學會對於現階段月、季預報能力之評估(BAMS，1991)，認為平均溫度與平均降水存在些微能力(溫度較降水稍好)，但無逐日預報能力。

　　嘗試預報的經濟價值自不侍言，但具有預報能力(與氣候值和持續值比較)之預報方法有待開發，在公開文獻和研究報告的長期預報方法可概括地歸納為三大類別，(1)氣候資料統計法，(2)物理關聯法(例如：海氣交互作用、中低緯交互作用、中緯交互作用、南北半球交互作用、ENSO、阻塞….)，(3)動力模式法。本文的目的為探討台灣梅雨季長期預報之作業化問題，試圖由物理關聯法之觀點著手，分析梅雨季不同長短時段降水(或對流)現象與大尺度平均環流之關聯，並探討如何利用數值預報結果之平均與衛星雲圖之平均以進行實作的展期或長期預報。