應用系集模式資料在颱風大小之分析與預報

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題名:	應用系集模式資料在颱風大小之分析與預報 Tropical Cyclone Size Analysis and Forecast by Ensemble Forecast System
作者:	李繼常
貢獻者:	地學研究所大氣科學組
關鍵詞:	系集模式預報颱風大小 R34
日期:	2024
上傳時間:	2024-03-14 14:27:33 (UTC+8)
摘要:	颱風是一種極具破壞性的劇烈天氣系統，其大小常與其引發災害的區域範圍直接相關。因此，即時的掌握並預測颱風風場結構變化至關重要。然而，受限於對於颱風內部實際觀測資料的缺乏，以及隨著數值天氣預報的迅速發展，相關預報和研究人員已開始考慮使用模式資料進行估計颱風的大小與結構。這包括單一的決定性模式預報以及系集模式預報。相對於前者，系集模式可額外提供預報中的不確定性資訊，然而，系集模式資料對於掌握颱風大小與風場結構的可靠性仍需進一步評估。此外，不同系集模式資料之間的差異可能導致颱風風場分析結果的不一致，這方面仍存在著許多未知。本研究主要目的是透過NCEP GFS/EPS與CWA WEPS（WRF Ensemble Prediction System）兩種系集模式資料，以定量計算4個地理象限中的颱風大小（R34）。將EPS的R34計算結果與MTCSWA（CIRA Multiplatform Satellite Surface Wind Analysis）進行比較，同時考慮了使用JTWC Best Track與ASCAT等不同資料作為比較基準，以取得更多的驗證結果，藉以客觀評估不同系集模式對於颱風大小的掌握能力與誤差特性，最後也期望發展系集模式在颱風大小預報上的相關應用。研究結果顯示，在初始時間下，兩個EPS均相較於MTCSWA具有較小的R34誤差，而不同EPS的表現相近，WEPS的R34誤差略小於GEFS。此外，不論是以JTWC或ASCAT為基準，R34誤差的大小順序均為MTCSWA、GEFS、WEPS。在預報場方面，發現WEPS在預報前、中期（f00～f84）的誤差較小，但是預報後期（f90～f108）則是GEFS優於WEPS。整體而言，WEPS相較於JTWC在R34普遍低估；GEFS在東側象限存在高估，尤其是東南象限；MTCSWA則是在東側象限較為低估。此外，EPS相較於MTCSWA也掌握了更多的颱風風場不對稱結構變化趨勢，但是通常高估了不對稱性，而MTCSWA則較為低估。在EPS的R34離散度與誤差方面，f00～f48，WEPS離散度過大，高估了不確定性，GEFS則是離散度不足，不確定性為低估。這項研究利用系集模式資料進行颱風R34客觀分析之結果，不僅有助於適度了解不同模式或分析資料之間的差異與限制，也可以作為未來相關研究與預報的參考。
顯示於類別:	[大氣系所] 博碩士論文

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