「臺灣地區豪大雨預報實驗」之定量降水預報評估研究：預實驗梅雨個案結果

Abstract

本研究利用「臺灣地區豪大雨預報實驗 (Taiwan Area Heavy-rainfall Prediction Experiment, TAHPEX)」計畫預實驗資料，以24小時累計雨量達200毫米為標準，挑選2017年6月1日至4日、2019年6月10日至14日，以及2021年5月29日至6月1日共3個顯著影響臺灣的梅雨事件，利用預兆得分 (TS)、偏倚得分 (BS) 及相似性技術得分 (SSS) 等客觀方法，評估及檢視計畫模式成員在梅雨事件降雨期間，24小時豪大雨預報表現。此外，以差時系集概念輸出系集預報產品，包含系集平均、機率擬合、超越機率（序位一至序位三）以及定量降雨機率預報，與TAHPEX計畫模式成員預報結果進行比較，嘗試提出不同預報產品之間的應用可能與其限制。TAHPEX計畫模式成員24小時預報表現，在山區，各成員在第2至3日以上預報時間，對50、80毫米門檻皆具有良好的預報能力，隨預報接近校驗時段，提升預報能力雨量門檻，最大可達24小時累計降雨量百分五十。在平地，以第2日以內的預報，在50及80毫米門檻具預報能力，在2017年梅雨事件中可達200毫米門檻。校驗結果亦顯示，1公里網格解析度模式成員 (M11)，在山區多能有更好的可預報度在更高的雨量門檻，在平地有更趨近觀測的預報降雨區域，窺見高解析度模式對海峽移入和地形舉生的對流系統，有更好的預報應用潛力。在系集預報產品校驗結果，系集平均隨校驗雨量門檻提升，預報能力顯著降低，僅能在50、80毫米門檻具有良好預報能力。機率擬合在山區，相較系集平均多有更好的可預報度在更高的雨量門檻，預報表現多相當於TAHPEX計畫模式最佳成員，在平地僅天氣系統明確下具有較佳的預報表現，仍以TAHPEX計畫模式成員（如M11）表現較佳。超越機率-序位一在本研究2017年梅雨事件，為預報結果中最佳，在2019及2021年梅雨事件，則能在第2日以上預報，對於是否降雨的情境具良好的預報能力。超越機率-序位二和序位三其機率門檻代表的降雨量，相當於機率擬合和系集平均，可提供系集預報產品中更廣域的預報降雨分布。定量降雨機率預報，在山區隨預報接近校驗時段，機率預報40%以上之雨量門檻可提升達130、200毫米，在更高雨量門檻提供機率預報分布區域，多能與觀測結果範圍相近。在平地則以80毫米以下門檻，機率預報40%以上範圍多能符合觀測結果，其上雨量門檻機率預報則提供可能發生的區域，可輔助其他預報產品進行預報作業。回顧2012至2014年梅雨季預報校驗結果，TAHPEX計畫模式成員，在200毫米門檻TS得分均有顯著提升，而350毫米門檻表現持平，仍有進步空間。本研究亦窺見更高解析度氣象模式，為預報能力提升方向之一，尤其是平地預報表現，若能加入更多更高解析度模式成員，不論是個別模式成員之12或24小時預報結果，或其輸出之系集預報產品，應可期待能有較目前TAHPEX計畫成果更好的預報表現與成果。

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