投落送與QuikSCAT資料同化對WRF模擬之影響

謝章眉(Zhang-Mei Xie)

指導教授 ： 簡芳菁

國立臺灣師範大學/理學院/地球科學系/碩士(2007年)

摘要

本文使用WRF模式三維變分同化方法，針對2006年碧利斯颱風、凱米颱風及6月中旬梅雨鋒面之三個有投擲投落送的個案，將投落送資料、QuikSCAT風場資料及傳統觀測資料同化於WRF中尺度模式中，藉以了解同化投落送與QuikSCAT資料對模式初始場及後續數值模擬的影響，並透過敏感度實驗來進行影響探討。
研究結果顯示，颱風或梅雨鋒面個案於初始時間同化投落送資料會使得初始風場強度及風向有所改變，尤其以中層的變化程度最為明顯。而同化QuikSCAT資料則會使底層的初始風場強度及風向有明顯的改變，顯示投落送及QuikSCAT資料在此三個個案中於初始場的影響相當顯著。此外，碧利斯颱風在加入投落送資料與QuikSCAT資料後，對模擬72小時的平均路徑誤差除分別有39%及16%的改進外，對雷達回波強度之模擬也會有所改善，而凱米颱風在加入上述兩種資料後，對模擬路徑誤差之整體改進則分別有26%及21%；2006年6月中旬梅雨鋒面個案同化該兩種資料後之雷達回波模擬強度也會有所改進，而與實際觀測較為接近。
從影響實驗研究發現，同化投落送及QuikSCAT資料後，碧利斯颱風個案於模擬後期具有較強的南風分量，使其模擬路徑不至於像未同化該兩種資料者過於偏南；凱米颱風個案同化投落送資料後於模擬後期具有較弱的南風分量，而同化QuikSCAT資料後則具有較強的南風分量，使其模擬路徑不至於像未同化投落送及QuikSCAT資料者過於偏北及偏南，而與實際觀測路徑較為接近。雷達回波強度方面，碧利斯颱風及2006年6月中旬梅雨鋒面個案之模擬前期同化該兩種資料後，有較大的水氣混合比，因為有較大的溼度及較多雲水含量的緣故，使其模擬有較強的最大回波值，與實際觀測較為接近。

關鍵字

投落送 ； QuikSCAT ； WRF三維變分同化

參考文獻

吳俊傑、林博雄、林依依與葉天降，2004：「侵台颱風之GPS Dropsonde飛機偵查觀測實驗」(追風計畫)與「颱風及海洋物理及生物地球化學交互作用研究」之研究回顧。大氣科學，32，275-292。

周濤，2006：利用WRF3DVAR同化GPS折射率資料探討對於颱風預報的影響。國立中央大學大氣物理研究所碩士論文。

黃葳芃，2006：投落送資料對颱風路徑模擬評估研究—康森及米雷颱風個案分析。國立台灣大學大氣科學研究所博士論文。

吳宗堯、陳泰然、謝信良、喬鳳倫、陳正改、蕭長庚及朱曙光，1984：台灣地區春至初夏之局部性豪雨及其對水稻災害之初步分析。大氣科學，11，29-44。

Aberson, S. D., and J. L. Franklin, 1999: Impact on hurricane track and Intensity forecasts of GPS dropwindsonde observations from the first-season flights of the NOAA gulfstream-IV Jet Aircraft. Bull.Amer. Meteor. Soc., 80, 421-427.