中央氣象局全球預報模式校驗之研究

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姓名

楊忠憲(Chung-Hsien Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

中央氣象局全球預報模式校驗之研究

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摘要(中)

中央氣象局第二代全球預報模式（水平解析度T79）自1994年開始運作，水平解析度T120的版本則於1999年上線作業，兩版本運作至今以累積相當數量的資料可供研究，不過對於此預報模式的預報表現一直沒有做完整的探討。本文將透過速度位，依照不同時間尺度檢視預報模式對行星尺度輻散場在五日內的預報能力。並進一步瞭解模式對2000/2001年東亞冬季寒潮事件掌握的能力。
在研究中發現模式對於行星尺度輻散場的年平均、年週期與季內振盪現象在五日預報內都可以保有其主要的結構與特徵。不過在年平均與年週期二日以上的預報，輻散環流場有預報過強的情形，特別是在東太平洋-中美洲區域出現明顯的預報誤差，其次為赤道非洲地區。在30-60天季內振盪的部分，預報模式五日以內的預報保有其全球一個波的結構及向東傳播的特性。但輻散環流場的結構隨預報時間的增加而變的鬆散，且輻散（輻合）中心有偏移的誤差發生，造成東太平洋-中美洲出現一類似駐波的系統性誤差。
對東亞冬季寒潮個案的合成檢驗發現，氣象局第二代全球預報模式對於寒潮事件的低層輻散場掌握不夠完備。相較於NCEP重新分析資料，氣象局模式850mb輻散場的初始場，對寒潮肇始後東亞大陸上的下沈運動區東移現象未有良好的掌握。影響第二日預報以後的預報場，大陸冷高壓在寒潮事件發生後就停留在115˚E附近不再繼續東移進入太平洋，造成模式對東亞大陸冷高壓出海的預報產生嚴重的誤差。
綜合本篇的研究顯示，中央氣象局第二代全球預報模式對行星尺度輻散環流在一日內的預報具有相當好的水準。二日以上就會有明顯的系統性誤差出現，並呈現偏強的趨勢。其初始場對東亞地區冬季寒潮現象的掌握，亦有進步的空間。T79與T120比較之下顯示，較高解析度的模式無法阻止系統性誤差的產生，不過會減緩誤差的成長，有助於預報準確度的提升。

關鍵字(中)

★ 全球預報模式
★ 系統性誤差

關鍵字(英)

★ global forecast system
★ systematic error

論文目次

摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥Ⅰ
致謝‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥Ⅱ
目錄‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥Ⅲ
附圖說明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥Ⅳ
一、前言‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1
二、資料來源與分析方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
2.1 資料來源‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
2.2 分析方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 7
三、行星尺度輻散環流‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
3.1 年平均‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
3.2 年週期‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17
3.3 季內振盪‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
四、東亞冬季寒潮事件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥26
4.1 個案選取‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥26
4.2 環流結構‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥27
4.3 大陸冷高壓出海‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
五、結論與展望‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34
5.1 結論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34
5.2 未來展望‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36
參考文獻‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥37
附圖‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥39

參考文獻

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指導教授

嚴明鉦(Ming-Cheng Yen)

審核日期

2002-6-28

推文