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颱風期間GPM衛星降雨資料空間特徵之研究

為了解決天氣預報桃園中壢的問題，作者陳俊杰 這樣論述：

全球降水觀測(Global Precipitation Measurement, GPM)計畫是為提升全球性降水預測等水資源管理與利用的太空降水觀測計畫，突破地形及海面缺乏降雨觀測資料限制。本研究將探討GPM衛星反演雨量資料與地面氣象觀測站資料的比對分析，藉以了解降水受地形影響之特徵。本研究以2016年尼伯特強烈颱風及2021年璨樹強烈颱風為案例，使用當時的GPM衛星反演雨量資料及地面氣象站雨量資料，經資料同化處理後，再運用ArcGIS將資料匯入臺灣地區的網格中，並套疊數值地形模型(Digital Terrain Model, DTM)的臺灣地形高程圖、1000公尺等高線及颱風位置等，探討G

PM衛星降雨資料受地形影響之降雨特徵，藉以探討GPM衛星反演雨量資料的準確及可靠性。研究結果發現，GPM衛星資料降雨分布呈現較廣且平均，雨量在地形影響分布上表現較不明顯。在迎風面強降雨區，多集中分布在1000公尺以上的高山及高山前緣，GPM衛星反演雨量數據有低估的情形，反而背風面弱降雨區，雨量數據有高估的情形，但在衛星資料雨量高低估數據分析部分，在正負值差值0至20毫米內雨量分別佔總雨量的96.4 ％及99.3 ％，顯示GPM衛星資料反演的降雨數值表現相當優異。

利用觀測資料與多都卜勒風場反演系統做垂直速度上的驗證

為了解決天氣預報桃園中壢的問題，作者蘇俊瑋 這樣論述：

垂直速度會影響對流系統的生成與消散，對於天氣系統也會有一定的影響，例如:垂直速度大的話，會有利於對流的發展;但由於觀測儀器主要為水平上的觀測，較無法直接得知垂直上的風場結構，因此垂直上的風場結構訊息對我們來講是很需要但卻很難得到的資訊。雷達觀測資料具有高時空解析度的特性，可以讓我們知道回波與徑向風，但從徑向風的觀測中我們只能得知風場是靠近雷達還是遠離雷達，而無法真正的知道三維的風場結構。 為了從徑向風找回三維的風場結構Liou 和 Chang(2009)、Liou et al. (2012)、Liou et al.(2014)利用三維變分方法發展了多都卜勒風場反演系統( Wind Sy

nthesis Using Doppler Measurement ，簡稱WISSDOM)，它可以在複雜地形上做反演，也解決了傳統雷達所遇到的基線問題，同時也把渦度方程加入約束條件中，在近期的研究中WISSDOM對於天氣系統都能有好的反演結果，但在垂直速度反演部分還沒有真正的利用觀測資料來做驗證比較，無法去判斷反演出來的垂直速度的正確性。 為了了解WISSDOM垂直速度所反演出來的好壞，吾人選了三個案例去做驗證，分別是2010年的凡那比颱風、銅鑼梅雨鋒面的觀測實驗、2013年的潭美颱風，前面兩個個案都有TEAM-R在做觀測且都有做垂直指向的掃描策略，因此可以利用垂直指向的觀測來做驗證，而

在潭美颱風的個案中則是利用中壢特高頻雷達(VHF)去做驗證比較。 根據WISSDOM反演出來的結果，在這三個個案中，垂直運動在一些區域內能反演出較好的結果，會有這樣的結果是由於觀測點上方的雷達覆蓋率與雷達本身對於整體的覆蓋率有關，當覆蓋率高時，就會有較好的反演結果，而且也發現終端落速對於垂直速度的反演也是有一定的影響力。