學位論文
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Item ERA5與ERA_interim降水資料於中印半島地區的表現評估與表現差異原因探究(2022) 張繻芳; Chang, Ju-FangERA5(ECMWF Reanalysis v5)是歐洲中期天氣預報中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts；ECMWF)的第五代全球大氣再分析資料，近年ERA5逐漸取代ERA_interim(ECMWF Reanalysis - Interim)作為ECMWF主要的再分析資料，因此瞭解ERA5與ERA_interim資料的優缺點差異，有其必要性與重要性。本研究採用亞洲降水高解析度陸地觀測網格資料(Asian Precipitation Highly Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation；APHRODITE v1901)作為降水的參考基準，以評估2000至2015年期間中印半島地區(100°E-110°E，8°N-24°N)ERA5與ERA_interim兩組再分析資料描繪四季降水的能力。此外，本研究亦透過環境場與降水類型的分析，進一步探討造成兩組再分析資料模擬降水差異的可能原因。在降水時間分析方面，本研究針對年週期變化、四季之年際變化進行分析。研究結果顯示，在年週期變化方面，與ERA_interim相比，ERA5在年週期時間序列的相位變化與量值變化都與APHRODITE較為接近，因此估算年週期時間序列的表現優於ERA_interim，但ERA5和ERA_interim兩者皆存在高估降水的情況，ERA5高估降水的情況主要集中在6月至8月期間，ERA_interim高估降水的情況主要集中在1月至5月期間。在四季之年際變化方面，大多數的統計分析結果顯示，與ERA_interim相比，ERA5在四季中皆具有較高的相關係數，因此，ERA5四季降水的年際相位變化與APHRODITE較為接近。在降水空間分析方面，中印半島的四季降水在空間分布依季節變化而有所不同，在華南地區以及泰國、寮國、柬埔寨三國交界處等地勢平緩的區域，ERA5與ERA_interim描繪降水的能力較佳。而隨著降水強度的增加，ERA5與ERA_interim對降水掌握的能力降低。另外在環境場空間分析方面，發現降水的分布與風場的輻合、輻散分布相關性高，降水偏高的位置多為風場輻合處。而ERA_interim降水較ERA5偏高的位置也可觀察到相對的風場輻合較強，顯示兩組再分析資料描繪降水的能力差異可能與其風場的表現差異有關。最後針對ERA5與ERA_interim的總降水、對流降水與大尺度降水的空間分析，發現兩組再分析資料的總降水差異在夏、秋兩季以對流降水為主導，在春、冬兩季則是對流降水與大尺度降水貢獻相當。