熱帶降雨潛勢預報法於侵台颱風定量降雨預報之校驗分析

Abstract

摘要 本論文針對美國國家衛星中心所發展短期颱風降雨預報產品：熱帶降雨潛勢Tropical Rainfall Potential (TRaP)，利用中央氣象局雷達網資料所建立之QPEsums雨量估計產品進行定量降雨預報校驗分析研究。本研究首先建立定量降雨預報校驗方法，並選擇2004年敏督利(Mindulle)、艾利(Aere)、納坦(Nock-Ten)、南瑪都(Nanmadol)，以及2005年海棠(Haitang)、泰利(Talim)和龍王(Longwang)等侵台颱風進行TRaP預報能力校驗分析。 校驗結果顯示TRaP預報時常低估降雨量，預報與觀測降雨率平均比值約為0.65，最大降雨率平均比值約為0.33，且TRaP時常無法正確預報降雨位置及分布，預報與觀測之相關係數平均只有0.22。在降雨門檻值為 1 mm(6h-1)時，TRaP之可偵測機率約為0.8，誤報率約為0.36，預兆得分約為0.75。TRaP預報低估降雨之原因可能為衛星反演降雨率就已經低估，也可能是TRaP未考慮台灣地形對降雨加強過程。而TRaP無法正確預報降雨分布另一個原因，可能是沒有加入颱風內部雨帶旋轉機制。 在所選取之颱風個案中，校驗結果顯示TRaP對於納坦和泰利有較好的預報，對於敏督利和南瑪都預報最差。依不同颱風路徑分類， TRaP對於由東往西直接穿越台灣之颱風預報較好。依不同微波輻射儀器之TRaP產品分類，校驗結果顯示以SSM/I反演之TRaP預報最適用於台灣之颱風降雨預報。 利用緊鄰雨區誤差分解法將誤差分解成量值誤差、分布誤差、以及位移誤差進行校驗，結果顯示TRaP在預報侵台颱風之降雨最大誤差來源為分布誤差，之後為位移誤差。此一結果符合原先的猜測，也就是TRaP中假設颱風降雨結構不隨時間改變影響雨量估計結果最為嚴重，而與地形交互作用產生的額外降雨也是TRaP無法掌握的。