中央氣象局全球預報模式對2016年5～6月東亞區域降雨之預報能力評析

Evaluation of CWB Global Forecast System in Forecasting the Precipitation over East Asia during 2016 May and June

陳冠杰(Kuan-Chieh Chen) ； 黃婉如(Wan-Ru Huang)

《大氣科學》 44卷4期 (2016/12) Pp. 305-327

https://doi.org/10.3966/025400022016124404002

摘要

梅雨季（5～6 月）的降雨往往對臺灣民生經濟與安全上造成重大的影響，因此評析中央氣象局（Central Weather Bureau；簡稱CWB）對東亞（含臺灣）地區5～6 月降雨的預報能力更顯重要。從2016年4 月開始，新一代的CWB 全球預報模式（Global Forecast System；簡稱CWB/GFS）其解析度由原來的T319L40（水平解析度約40 公里，垂直40 層）提升至T511L60（水平解析度約25 公里，垂直60 層）。為了瞭解新一代的CWB/GFS 對於2016 年東亞地區5～6 月降雨的預報能力，本研究利用多種統計分析方法，將CWB/GFS 與美國國家環境預報中心（National Centers for Environmental Prediction；簡稱NCEP）之全球預報模式（簡稱NCEP/GFS）資料進行比對。研究著重在評估CWB/GFS 與NCEP/GFS 在預報前置時間(lead time)第1～10 天（往後以LT1-10 表示），對東亞地區降雨的預報能力差異。研究結果發現，CWB/GFS 的預報具有與NCEP/GFS 的預報近似的參考價值。其中針對2016 年5～6 月東亞地區的降雨平均場，CWB/GFS 與NCEP/GFS 在預報降雨分布位置以及降雨量方面，LT1-5 皆較LT6-10 有較好的預報結果，且兩模式的預報能力（含空間相關係數、均方根誤差校驗）並無顯著差異。而比對兩模式在LT6-10 對5 月和6 月的降雨預報差異，發現兩模式皆呈現6 月的預報結果較5 月的預報結果佳，特別是對2016 年6 月9～14 日影響臺灣的大尺度降雨系統，兩模式在LT10（前置時間第10 天）的預報結果中已能清楚呈現。此外，透過個案分析2016 年6 月9～14 日期間的降雨場、環流場、水氣傳輸場，本研究更發現NCEP/GFS 與CWB/GFS 的預報降雨差異，與兩模式對環流場、水氣傳輸場的預報差異有關。這些研究結果將有助於CWB/GFS 的未來改善參考。

關鍵字

全球預報系統 ； 中央氣象局 ； 梅雨季降雨

並列摘要

This study examines the capability of the newest generation of Central Weather Bureau Global Forecast System (i.e. CWB/GFS) in forecasting the precipitation over East Asia, during the 2016 May and June. Analyses focus on the performance of predictions at lead times from day-1 to day-10. By comparing the CWB/GFS precipitation forecasts with the NCEP/GFS (National Centers for Environmental Prediction Global Forecast System) precipitation forecasts, our results showed that CWB/GFS has the forecast skill similar with NCEP/GFS in predicting the precipitation over East Asia, during the 2016 May and June. Both CWB/GFS and NCEP/GFS show that (1) the forecast skill at lead times from day-1 to day-5 is better than the forecast skill at lead times from day-6 to day-10, and (2) the forecast skill for the precipitation revealed in June 2016 is better than the forecast skill for the precipitation revealed in May 2016. Analyses also indicate that the differences between the CWB/GFS's and NCEP/GFS's forecast skill are closely related to their differences in in forecasting the variation of low-level atmospheric circulation and the moisture flux convergence.

並列關鍵字

GFS ； CWB ； Meiyu season rainfall