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研究生： 謝章眉
論文名稱： 投落送與QuikSCAT資料同化對WRF模擬之影響
指導教授： 簡芳菁
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 114
中文關鍵詞： 投落送 、QuikSCAT 、WRF三維變分同化
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：119  下載：7 
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    • 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。

    致謝……………………………………………………………………Ⅰ 摘要……………………………………………………………………Ⅱ 目錄....………………………………………………………………Ⅲ 圖表目錄………………………………………………………………Ⅵ 第一章 前言…………………………………………………………1 第二章 個案介紹……………………………………………………7 2.1 碧利斯颱風個案……………………………………………7 2.2 凱米颱風個案………………………………………………8 2.3 2006年6月中旬梅雨鋒面個案……………………………9 第三章 資料來源與研究方法………………………………………10 3.1 資料來源……………………………………………………10 3.1.1 投落送資料…………………………………………………10 3.1.2 QuikSCAT海表面風場資料…………………………………11 3.2 模式系統……………………………………………………12 3.2.1 WRF模式……………………………………………………12 3.2.2 3DVAR資料同化系統介紹…………………………………14 3.3 模式設定及實驗設計………………………………………16 3.3.1 WRF模式設定…………………………………………………16 3.3.2 實驗設計……………………………………………………18 第四章 颱風之資料同化結果及模擬結果分析……………………20 4.1 碧利斯颱風…………………………………………………20 4.1.1 投落送與QuikSCAT風場資料對模式初始風場之影響……20 4.1.2 有無同化投落送資料與QuikSCAT資料之實驗結果比較…22 4.1.2.1 路徑模擬結果………………………………………………22 4.1.2.2 雷達回波模擬結果…………………………………………23 4.1.3 影響實驗結果之探討………………………………………25 4.1.3.1 影響路徑模擬之探討………………………………………25 4.1.3.2 影響風場平均結果之探討…………………………………29 4.1.3.3 颱風周圍天氣系統之探討…………………………………30 4.1.3.4 影響雷達回波模擬之探討…………………………………31 4.1.4 碧利斯颱風個案小結………………………………………32 4.2 凱米颱風……………………………………………………34 4.2.1 投落送與QuikSCAT風場資料對模式初始風場之影響……34 4.2.2 有無同化投落送資料與QuikSCAT資料之實驗結果比較…35 4.2.2.1 路徑模擬結果………………………………………………35 4.2.2.2 雷達回波模擬結果…………………………………………37 4.2.3 影響實驗結果之探討………………………………………38 4.2.3.1 影響路徑模擬之探討………………………………………39 4.2.3.2 影響風場平均結果之探討…………………………………42 4.2.3.3 颱風周圍天氣系統之探討…………………………………43 4.2.3.4 影響雷達回波模擬之探討…………………………………44 4.2.4 凱米颱風個案小結…………………………………………45 第五章 梅雨鋒面之資料同化結果及模擬結果分析………………47 5.1 投落送與QuikSCAT風場資料對模式初始風場之影響………47 5.2 有無同化投落送資料與QuikSCAT資料之實驗結果比較……49 5.3 影響實驗結果之探討……………………………………………50 5.3.1 影響雷達回波模擬之探討…………………………………50 5.3.2 影響水氣多寡之探討………………………………………52 5.4 2006年6月中旬梅雨鋒面個案小結………………………53 第六章 結論與未來展望……………………………………………55 參考文獻…………………………………………………………………59 附圖………………………………………………………………………62

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