總計畫暨子計畫:CReSS-NHOES高解析大氣海洋偶合模式之建置與梅雨防災應用(III)

本研究的主要內容有二，一是引入日本名古屋大學所發展的CReSS-NHOES高解析區域大氣海洋偶合模式，進行梅雨季的豪大雨定量降水預報，並且加以評估，以期能在現有基礎上進一步提升豪大雨的預報能力。本年度已將此模式建置完成，並挑選了2017-2019年梅雨季內的五個多雨個案，以傳統分類統計校驗方法評估模式在0000 UTC初始預報之逐日24 h (0000-2400 UTC) 定量降水預報之技術得分，並將結果與單純之大氣模式相比較。在偶合模式的建置方面，本研究已成功將其引入並建置完成，並進行預報實驗。實驗所用的海洋分析與預報資料，採日本JAMSTEC的「日本沿海預報實驗」第二版資料 (簡稱為JCOPE2)。在模式評估方面，本次五個個案的整體結果，顯示由於增加了海洋模式的交互作用與回饋，CReSS-NHOES偶合模式大多會將單純CReSS大氣模式的預報雨量下修，也就是減緩CReSS的過度預報問題。另外，偶合模式對於強降雨區的位置，在大多數的預報裡也有所改善。因此，就算是對三天以內的短期預報而言，整體也可見到其正面效益。 本研究的另外一項內容，是針對2017年6月2日台灣北海岸的超大豪雨事件，進行了初步分析與系集預報分析研究。綜觀分析顯示，本個案大氣環境有旺盛且深厚的西南氣流輸送暖濕空氣，在850 hPa之低層噴流風速可達30 kts。環境風向隨高度呈現順轉，顯示伴有暖平流，而高層噴流入區右側伴隨的輻散，有利對流激發。當日的降雨可分為受鋒面影響 (北部沿岸) 與西南氣流 (中南部山區) 造成這兩種機制。在本個案這種局地小區域的極端降雨事件，模式的高解析度有利於更好地解析對流胞，進而改善對流演變與隨後的預報結果，但初始與邊界條件的品質也至關重要。針對此一超大豪雨個案的系集敏感度分析，選取6小時累積雨量當作反應函數，大致可歸納出幾項較重要的影響因子：包括沿著鋒面南側的西南風，其又可再分為環境之西南風與海峽之局地西南風，環境的西南風在豪雨發生超過12小時之前就存在差異，較強的西南風有較強的暖、濕平流，有利鋒面上的降雨產生，而鋒上對流有利於低壓擾動的發展，此一低壓擾動發展的位置、時間及強度，也都會影響後續對流的發展與降雨分布。多雨組的結果顯示，台灣東北方海面上的低壓擾動生成後可增強北部近海的東北風，配合海峽上較強的西南風，使得北部區域輻合增強，且冷暖平流加強南北向的相當位溫梯度，有利鋒生作用，並影響後續鋒面移動速度和對流的強度，進而造成多雨組和少雨組之間顯著的差異。本研究此處所採用的系集分析方法，未來在作業的即時應用上，也有相當的潛力與價值。最後，在附錄中，本報告列出本三年期 (含本年度) 計畫期間，在本計畫支持下進行、或與模式QPF評估有關之研究成果，以供參考。