簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 莊璧瑜
Chuang, Pi-Yu
論文名稱: 雲解析模式對臺灣梅雨季豪大雨定量降水預報技術之評估研究
An Evaluation of Quantitative Precipitation Forecast Skill for Mei-Yu Heavy-Rainfall Events in Taiwan by a Cloud-Resolving Model
指導教授: 王重傑
Wang, Chung-Chieh
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: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 144
中文關鍵詞: 臺灣梅雨季定量降水預報豪大雨事件技術得分
英文關鍵詞: Taiwan mei-yu season, quantitative precipitation forecast, heavy-rainfall event, skill score
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:218下載:52
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本論文為探討雲解析模式對臺灣梅雨季豪大雨的定量降水預報技術。在2005年之前的梅雨季12-h定量降水預報技術評估中,其結果表示,模式對小雨雨量門檻的預報技術較有掌握,而對中雨及大雨雨量門檻的預報技術不佳(ETS介於0.05~0.15)。
    本論文依降雨事件的雨勢規模之不同,將其設計成七個組別,並使用五種技術得分(TS、BS、POD、FAR及OR)和設定13個雨量門檻(0.05、2.5、10、25、50、75、100、130、160、200、250、350及500 mm),評估2012~2014年臺灣梅雨季各組的三天24-h定量降水預報技術,而2.5 km和5 km網格間距的模式預報技術之評估結果較過去十年為佳。
    針對不同雨量門檻累計的所有項目(hit、false alarm、miss及correct negative)之總雨量站數後,再計算設計組別的技術得分,由評估結果知,在各雨量門檻,模式對雨勢規模較大的降雨事件之預報技術較雨勢規模較小者為佳,即「當降雨事件的雨勢規模越大時,模式的定量降水預報技術越佳。」且在中高雨量門檻(50~500 mm),模式對規模大的降雨事件之預報技術也較佳,即對可能成災的豪大雨事件預報技術較佳。
    本論文另比較2.5 km和5 km網格間距的模式預報技術,其結果表示,當模式解析度提高時,對雨勢規模較大的降雨事件有較佳的預報技術,尤其是在中高雨量門檻(50~500 mm)。同時,在規模大的豪大雨預報不足方面,2.5 km較5 km網格間距的模式預報有所改善,且隨模式預報時間拉長,預報技術降低的速率也較慢。因此,「當模式的解析度提高時,模式對規模大的豪大雨事件之定量降水預報技術較佳。」

    This study is focused on the quantitative precipitation forecasts (QPFs) for heavy-rainfall events in Taiwan mei-yu season by a Cloud-Resolving Storm Simulator (CReSS). According to the result of the 12-h QPFs evaluation before 2005, the ensemble model didn't catch the skill at the medium and high thresholds but the low thresholds. However, there is a better result of the 24-h QPFs by CReSS than before in this study.
    After the category of rainfall events by the rainfall among and magnitude, we use 5 skill scores (TS, BS, POD, FAR, and OR) to evalue the QPFs for each groups at 13 thresholds (0.05, 2.5, 10, 25, 50, 75, 100, 130, 160, 200, 250, 350, and 500 mm) in Taiwan mei-yu season form 2012 to 2014.
    The result in this study is that CReSS is more skillful when the rainfall among and magnitude of events is higher and bigger, especially at 50-500 mm threshold. What's more, we compare the different horizontal resolution of the QPFs for heavy-rainfall events by CReSS. And the interval of grids in CReSS is 2.5-km and 5-km. The result of the comparison is that CReSS is more skillful when the horizontal resolution is higher, especially at 50-500 mm threshold. Besides, the higher resolution CReSS is, the less underforecast will be at 50-500 mm threshold.

    致謝 I 摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 圖表目錄 VI 第一章 前言 1 第二章 資料來源及研究方法 3  一、 資料來源 3  二、 模式簡介 3  三、 模式預報設定 5  四、 研究方法 6 第三章 細網格模式預報技術評估 10  一、 雨勢規模大者之個案 10  二、 雨勢規模小者之個案 16  三、 細網格模式預報技術評估 18 第四章 粗網格模式預報技術評估 24  一、 雨勢規模大者之個案 24  二、 雨勢規模小者之個案 26  三、 粗網格模式預報技術評估 28 第五章 討論 34  一、 技術得分計算方式與應用 34  二、 梅雨季和颱風雨之預報技術比較 37  三、 梅雨季豪大雨事件 38 第六章 總結 40 參考文獻 42 圖表 44

    龔楚媖,李清勝,王重傑,2010:氣候概念模式於梅雨定量降雨預報之評估與分析。中央氣象局。
    簡芳菁,柳懿秦,周仲島,林沛練,洪景山,蕭玲鳳,2005:2003年梅雨季MM5系集降水預報。大氣科學,33,255-276。
    陳泰然,2007:最近之梅雨研究回顧。大氣科學,35,第261-286頁。
    陳泰然,謝信良,陳來發,陳清得,1991:臺灣地區現階段豪(大)雨預報能力。大氣科學,19,177-188。
    陳泰然,張子琦,2002:梅雨季臺灣中北部地區豪(大)雨之氣候特徵研究。大氣科學,30,171-185。
    陳泰然,王重傑,楊進賢,2002:臺灣梅雨季對流降水之時空分佈特徵。大氣科學,30,83-97。
    陳泰然,王子軒,黃心怡,2013:臺灣東部地區梅雨季降水與豪雨之氣候特徵。大氣科學,41,1-19。
    陳泰然,王子軒,周鴻祺,黃心怡,2014:臺灣東部梅雨鋒面降水中尺度氣候法之預報校驗。大氣科學,42,1-27。
    陳景森,陳宇能,林秉承,林沛練,劉哲伶,蘇炯瑞,彭文君,2007:梅雨季臺灣西南部豪雨之探討(1997~2006)。大氣科學,35,287-304。
    王國誠,2008:臺灣梅雨季中尺度模式定量降水預報時空分布特徵之評估研究。中國文化大學。
    王時鼎,鄭俠,趙友夔,1984:臺灣天氣變化之自然季節。大氣科學,11,101-120。
    Chen, C. -S. and Y. -L. Chen, 2003: The rainfall characteristics of Taiwan. Monthly Weather Review, 131, 1323-1341.
    Chen, C. -S., W. -C. Chen, Y. -L. Chen, P. -L. Lin, H. -C. Lai, 2005: Investigation of orographic effects on two heavy rainfall events over southwestern Taiwan during the mei-yu season. Atmospheric Research, 73, 101-130.
    Chen, C. -S., Y. -L. Chen, C. -L. Liu, P. -L. Lin, and W. -C. Chen, 2007: Statistics of heavy rainfall occurrences in Taiwan. Weather And Forecasting, 22, 981-1002.
    Chen, G. T. -J., C. -C. Wang, and D. T.- W. Lin, 2005: Characteristics of low-level jets over northern Taiwan in mei-yu season and their relationship to heavy rain events. Monthly Weather Review, 133, 20-43.
    Chien, F. -C. and Ben J. -D. Jou, 2004: MM5 ensemble mean precipitation forecasts in the Taiwan area for three early summer convective (mei-yu) seasons. Weather And Forecasting, 19, 735-750.
    Chien, F. -C., Y. -H. Kuo, and M. -J. Yang, 2002: Precipitation forecast of MM5 in the Taiwan area during the 1998 mei-yu Season. Weather And Forecasting, 17, 739-754.
    Colle, Brian A., Kenneth J. Westrick, and Clifford F. Mass, 1999: Evaluation of MM5 and Eta-10 precipitation forecasts over the Pacific Northwest during the cool season. Weather And Forecasting, 14, 137-154.
    Hong, J. -S., 2003: Evaluation of the high-resolution model forecasts over the Taiwan area during GIMEX. Weather And Forecasting, 18, 836-846.
    Hongan, Robin J., Christopher A. T. Ferro, Ian T. Jolliffe, and David B. Stephenson, 2010: Equitability revisited: why the "equitable threat score" is not equitable. Weather And Forecasting, 25, 710-726.
    Kuo, Y. -H. and George T. -J. Chen, 1990: The Taiwan area mesoscale experiment (TAMEX): An overview. Bulletin American Meteorological Society, 71, 488-503.
    Schaefer, Joseph T., 1990: The critical success index as an indicator of warning skill. Weather And Forecasting, 5, 570-575.
    Stephenson, David B., 2000: Use of the "odds ratio" for diagnosing forecast skill. Weather And Forecasting, 15, 221-232.
    Wang, C. -C., 2015: The more rain, the better the model performs: The dependency of quantitative precipitation forecast skill on rainfall amount for typhoons in Taiwan. Monthly Weather Review, 143, 1723-1748.
    Wilks, Daniel S., 2011: Statistical methods in the atmospheric sciences (3rd ed.). Elsevier Inc., chapter 8.
    Yen, H. -C. and Y. -L. Chen, 1998: Characteristics of rainfall distributions over Taiwan during the Taiwan area mesoscale experiment (TAMEX). Journal Of Applied Meteorology, 37, 1457-1469.

    下載圖示
    QR CODE