定量降雨預報技術

颱洪中心與中央大學合作,利用國科會輔助中央大學建置的TEAM-R (Taiwan Experimental Atmospheric Mobile RADAR)雷達,於2010年5月27日至6月15日,共同參與2010年西南氣流實驗。台灣地區劇烈的降水常伴隨梅雨及颱風發生,氣象雷達為觀測及研究颱風及豪雨相當重要的工具之一,但台灣現有作業型雷達觀測網卻也因山區地形的阻礙而產生觀測死角,無法對部份山區之災害潛勢區進行有效的觀測。TEAM-R雷達是目前國內唯一一部研究型車載式雙偏極化都卜勒雷達,與現有作業用雷達相較更能提供多種降水參數,進而提供更精確的降雨估算。而其車載式可移動的特性,更可補強因地形影響而造成的觀測資料不足。

本年度西南氣流實驗主要觀測地區位於2009年莫拉克颱風受災的高雄縣甲仙及杉林山區。颱洪中心負責於杉林鄉共架設了TEAM-R雷達車乙部、陸氣水文通量塔乙座及氣象局提供之自記雨量筒乙套,中大亦同時架設地面氣象站及雨滴譜儀乙套。雷達觀測產品可即時傳至台北辦公室及氣象局西南氣流實驗網頁。西南氣流實驗計畫辦公室於5月28至30日發佈第一次加強觀測期(Intensive Observational Period, IOP#1),6月10日至11日為第二次加強觀測期(IOP#2),期程間各觀測設備均正常作業完成觀測任務。6月17日依原訂計畫停止觀測並撤離。

本次實驗中也同時進行了雷達水平校驗、太陽追蹤對北校驗、掃描策略設定及產品製作之人員教育訓練,期藉此加強並提升中心技術人員對於氣象雷達瞭解及操作,以做為本中心未來觀測設備建置的參考與基礎。

圖1、移動式降雨雷達觀測實驗車
圖1、移動式降雨雷達觀測實驗車
圖2、雷達觀測產品圖
圖2、雷達觀測產品圖

為掌握颱風伴隨之劇烈中小尺度降雨變化,本院台灣颱風洪水研究中心與國立中央大學合作,利用國科會輔助中央大學所建置的車載式雙偏極化雷達(TEAM-R),於今年颱風季至台灣西南部山區進行了萊羅克(LIONROCK)颱風以及凡那比(FANAPI)颱風共兩次的颱風野外觀測實驗。

萊羅克颱風觀測的時間為8月31日至9月6日,9月1日至2日為颱風主要侵襲的時間。台灣颱風洪水研究中心於觀測地點共架設了雙偏極化雷達車乙部、陸氣水文通量塔乙座,中央大學亦架設地面氣象站及雨滴譜儀乙套。萊羅克颱風中心並未登陸,是由台灣海峽南方北上後逐漸偏西行進。於觀測中則發現降雨系統主要是由海外移入,颱風眼牆及主要雨帶等強降水區並未移入觀測區域。

凡那比颱風觀測的時間為9月18日至9月24日,9月19至9月20日為颱風主要侵襲時間。參與觀測的儀器有雙偏極化雷達車,地面氣象站及雨滴譜儀各一部。凡那比颱風中心由花東之間登陸台灣,橫貫之後由嘉義附近出海。其環流與地形交互作用使得在觀測地點附近持續有一段時間的強回波存在。凡那比颱風中心由觀測地點附近通過,由雷達風場資料可見低至中層都有很強的風速,近地面水平風速甚至逼近設備承受的上限。這也使得TEAM-R雷達於9月19日因觀測現場環境不佳,為保護雷達系統而暫停觀測約90分鐘。

本次的颱風觀測實驗為台灣颱風洪水研究中心人員首次參與颱風期間的野外觀測活動,所得的經驗可做為颱洪中心籌建實驗雷達以及颱風野外觀測實驗的參考。

圖3、實驗期間集來農場站的觀測設備
圖3、實驗期間集來農場站的觀測設備
圖4、偏極化雷達觀測所推估之降雨量產品
圖4、偏極化雷達觀測所推估之降雨量產品
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