TRMM/PR降雨估算之驗證及其應用 – 台灣陸地降雨之研究

蔡明達¹ 陳萬金¹ 方錫棋¹ 劉振榮² 李慶忠³

¹防大學中正理工學院應用物理系
²國立中央大學太空暨遙測中心
³國防大學中正理工學院資訊系

(中華民國九十四年七月二十日收稿；中華民國九十四年十月三十一日定稿)

摘要

　　TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)衛星上之降雨雷達(Precipitation Radar, PR)，是第一具星載的氣象雷達。所使用的頻率為13.8GHz、水平解析度5公里、垂直解析度250公尺、刈幅(swath)寬為220公里。本研究將針對TRMM辦公室所提供PR 2A25的標準產品，利用台灣地區地面自動雨量站的觀測資料進行驗證。此外，也利用PR三維的降雨觀測資料，針對台灣地區的降雨特徵進行研究。
　　在PR降雨估算驗證方面，本研究蒐整2002-2004三年內通過台灣陸地的衛星降雨資料進行研究。研究中發現，在2002年梅雨與颱風的個案，梅雨期間PR估算的降雨量與地面觀測站的降雨分佈二者較為一致，其相關係數為0.66。而颱風期間二者之問的差異較大，其相關係數為0.54。而三年平均的相關係數約為0.32-0.47。經分析比較後，發現相關性與每月累積降雨量有關，當每月累積降雨量較大時，其相關性較佳，反之，則其相關性較差：而另外一個影響PR與地面雨量站之間相關性的因素為地形效應。
　　對於台灣地區的降雨特徵，本研究利用PR可辨識雨區的優點，分析對流性降雨及層狀性降雨的垂直分布特徵，以瞭解其微物理過程。研究發現對流性降雨與層狀性降雨隨不同季節及地區，降水發展高度有所改變，對流性降雨普遍高於層狀性降雨，而在層狀性降雨的剖面圖則有明顯的亮帶顯現。在春、冬兩季主要降雨型態為層狀性降雨，而夏、秋季對流性降雨的雨量皆大於層狀性降雨，尤其是在南台灣地區特別明顯。對流性降雨與層狀性降雨的垂直剖面分布有明顯區別，降水垂直剖面清楚反應了降水微物理過程的垂直分布。

關鍵詞：TRMM、PR、自動雨量站、梅雨、颱風、對流性、層狀性