研究成果 Research
研究成果 Research
非局地觀測算子的GPS掩星資料同化對熱帶氣旋生成預報之影響:初步評估
The Impact of GPS RO Data on the Prediction of Tropical Cyclogenesis Using a Nonlocal Observation Operator: An Initial Assessment
DOI: https://doi.org/10.1175/MWR-D-19-0286.1
本研究為陳舒雅副研究員和美國大氣研究大學聯盟暨中央大學國鼎講座郭英華教授,以及中央大學大氣系黃清勇教授合作之研究成果。已於2020年4月3日發表於Monthly Weather Review。
本研究探討GPS掩星(RO)資料對西北太平洋10個熱帶氣旋生成預報的影響。本研究透過循環三維變分(3DVAR)資料同化實驗發現,使用非局地溢相位觀測算子時,成功模擬氣旋生成的偵測率由30%大幅提升至70%;相較之下,若使用傳統局地算子,偵測率僅能提升至40%。結果顯示,觀測算子的設計對RO資料同化成效有顯著影響。非局地算子能透過沿射線路徑積分折射率,納入大氣水平梯度的影響,因此在捕捉熱帶氣旋生成方面表現更佳。
進一步對3個颱風個案進行敏感性實驗,結果指出在氣旋生成之前,鄰近區域的掩星觀測資料對預報成功與否最為關鍵,顯示在適當的時間與地點獲得高品質觀測是提升預報能力的核心要素。針對 2008年如麗颱風的模擬分析亦證實,使用非局地算子同化RO資料會導致對流層中低層至中層的加濕,並觸發有組織的對流、強烈的垂直運動以及中層相對渦度的發展,這些條件均有利於氣旋生成。整體而言,本研究凸顯RO資料及同化觀測算子在熱帶氣旋生成預報中的關鍵角色。