黃清勇 王潔如

國立中央大學大氣科學系

(中華民國九十七年四月二日收稿;中華民國九十七年十一月十日定稿)

摘要

本文使用 NCAR MM5 三維變分同化 3DVAR(Three-Dimensional Variational Data Assimilation)方 法，將多種衛星觀測(GPS 掩星、AMSU、QuikSCAT)及傳統探空觀測資料同化於中尺度模式中，以 了解同化這些觀測資料對於改善數值天氣預報準確度的影響。選取兩個颱風個案，包括 2003 年 8 月中 度颱風杜鵑(Dujuan)及 2004 年 6 月中度颱風敏督利(Mindulle)，每個颱風個案皆分成兩組模擬，一為同 化傳統探空觀測資料，另一組同時加入 GPS 掩星觀測及傳統探空觀測資料。

兩個颱風個案模擬皆使用 3 層巢狀網域，最高水平解析度為 5 公里。在最外圍的網域，CHAMP 衛星於模擬初始時間窗區內約有 4~6 個探空點，可提供溫濕度的資訊剖面。就 Dujuan 颱風個案，同化 GPS 掩星折射率資料及傳統探空觀測資料的模式初始場，所模擬出來的颱風路徑大致上與實際路徑相 符，對於颱風移速的模擬也是相當不錯，但是模擬的中心氣壓強度則偏弱。Dujuan 颱風掃過台灣南端， 觀測的最大降雨量出現在東部地區，這與模擬的累積降雨量分布一致。就 Mindulle 颱風，同化 GPS 折 射率資料的個案模擬，比只使用傳統探空觀測資料的模擬在登陸前 48 小時有將近 40 公里的路徑修正， 颱風移動方向也更接近實際。由觀測累積降雨量來看，所模擬之颱風在登陸前後 threat scores 及 root mean square errors 都有不錯的表現。同時加入 QuikSCAT 資料(二維海平面風場)同化，模擬的環流更 接近實際，而使降雨預報得到改善。另外，同時加入 AMSU 反演的三維風場資料同化，使颱風結構變 得更紮實，因而在路徑模擬上有明顯的進步。

關鍵詞:三維變分同化、GPS 掩星折射率、AMSU