NCEP RSM之2001年東亞地區短期氣候模擬研究與平均誤差去除法

蕭志惠¹ 莊漢明²

^１中央氣象局科技中心
^２美國國家環境預報中心

(中華民國九十四年一月二十八日收稿；中華民國九十四年八月二十五日定稿)

摘要

　　本研究係使用美國國家環境預報中心的區域波譜模式(NCEP RSM)，進行自2001年1月起至該年12月止，為期1年的連續積分。主要的目的除探討NCEP RSM對東亞地區(104-136°E，8-37°N)短期區域氣候的模擬能力外，同時提出可以改進模式模擬或預報誤差的平均誤差去除法。
　　NCEP RSM在動力計算時首先將預報變數分為背景場與擾動二部分，並將擾動轉為波譜係數的形式進行積分。動力計算完成後，再將預報擾動量與背景場以融合(blending)的方式組合成完整的預報變數，以進行物理過程的計算。本研究之背景場係使用中央氣象局(CWB)全球預報系統分析的結果。區域模式之水平解析度為60公里，垂直方向為28層，每一層有55×54個網格點。
　　未去除平均誤差前RSM的模擬結果顯示，模式對冬半年環流形態的模擬較夏半年好，但全年東亞地區平均的海平面氣壓均較CWB分析偏高。其中西北太平洋副熱帶高壓及中緯度高壓的模擬偏強，是夏半年主要誤差的來源。模擬的降水量則是除了7至9月是少於全球降水氣候計劃(GPCP)的分析外，其餘月份均是偏多的。主要是東亞大陸上過多的降水所造成。整體而言，以4至9月的模擬結果與分析的差異最為明顯。
　　分析NCEP RSM在積分過程中擾動波隨時間的變化，可發現波數0的平均擾動是造成降尺度模擬與其背景場間大尺度環流差異的主要因素。當此平均誤差在積分過程中被去除後，海平面氣壓偏強及海面上降水偏少的誤差就獲得了明顯的改善。因為對於較小尺度環流的模擬也有加強的作用，所以對夏半年模擬及預報能力的提升最為顯著。

關鍵字：區域氣候波譜模式，模擬，東亞地區，平均誤差