衛星資料反演之大氣溫濕度剖線在夏季午後對流前兆分析之應用

莊耀中¹　劉振榮²　陳哲俊²

¹空軍氣象聯隊　　²國立中央大學太空及遙測研究中心

摘要

　　台灣地區在夏季期間常有劇烈午後熱對流的發生，伴隨而來的雷雨往往造成航空和民生方面的困擾。由於午後熱對流發展迅速且常生成於台灣四周海域，且傳統的觀測資料容易受到空間和時間的限制，因此衛星觀測資料之運用更顯得重要。本研究主要目的即在於利用 TERRA 及 AQUA 之 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer) 和 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)衛星資料反演大氣溫濕垂直剖線將以應用於夏季午後熱對流發生之前兆分析。
　　併用 MODIS 和 NOAA 衛星資料時，首先要了解二組衛星資料是否具有一致性。本研究利用 2003 年 1~10 月衛星資料建立統計迴歸式以修正二組衛星資料間的差異，再用 2002 年 9~12 月衛星資料做為驗證。結果顯示溫度剖線的均方根誤差在 1.5~2°C，露點剖線的均方根誤差在 2~3°C，顯示這二組衛星資料具有一致性。再利用大氣溫濕垂直剖線估算大氣穩定指數 K 指數(K Index，KI)、總指數(Total Totals Index，TTI)和水氣含量等大氣熱力參數，並由地面測站資料計算輻散場代表以大氣動力參數，即可對夏季午後對流的發展進行分析。
　　本研究選取 2003 年 6~9 月的對流個案以建立各參數(大氣穩定指數、水氣含量和輻射場)門檻值，並選取 2004 和 2005 年 6~9 月對流個案做為驗證。結果顯示同時考慮此三項參數時，其 2004 與 2005 年整體準確率分別為 76%與 74%，隱含此方法有實用的價值。

關鍵字：午後對流，大氣穩定指數，輻散場