5.1 颱風定量降雨預報系集預報實驗資訊平台系統
颱洪中心於 2010 年起進行「颱風定量降雨數值模式系集預報實 驗」，2012 年因應防災需求，擴大模擬實驗時間並正式更名「定量降 雨系集預報實驗」(Taiwan Cooperative Precipitation Ensemble Forecast Experiment, TAPEX)，其目的在研發測試定量降雨預報技術並增加災 防單位應變作業時可參考之資訊，協助提升災害防救效能。本實驗結 合學研界(台灣大學、中央大學、台灣師範大學及文化大學)與作業單 位(中央氣象局)之研發能量，並結合國家高速網路與計算中心的計算 資源及國家災害防救科技中心的實務經驗。於颱風影響台灣期間，每 日產出 4 次即時高解析度台灣地區天氣狀況，並利用系集統計方法與 機率預報概念，分析颱風路徑與雨量分布，並提供致災性雨量的機率 預報。
實驗期間，所有實驗結果均利用數據專線，即時傳輸至中央氣象 局、水利署、災防中心等供參考應用。此外，在颱風侵台期間，本中 心並將重要結果整理成簡報檔，每日兩次主動即時提供中央氣象局、
災防中心、水利署(含防災應變中心、河川局)及協力單位(台大天災中 心、成大水利及海洋工程系)、水保局土石流防災中心、陸軍總部、
國研院院部、國科會…等災防相關人員參考之用。透過此實驗平台的 模擬，可提升國內定量降雨數值預報的技術，並將研發成果應用在實 際作業上，充分達到研發、服務及育才的目標。
此資訊平台系統配合本中心定量降雨預報實驗之數值模式輸出
結果
5.2
平均(Mea 報之路徑誤 mm、130 平均(Mea 值下(350mm台資訊系統教 0mm、200 an)的實驗
24
示系集平均對蘇拉颱風的降雨有相當不錯的預估結果。
另一個對台灣造成較大災情的天秤颱風屬特殊路徑(圖 23)，形成 後往北行進，通過鵝鑾鼻東方海面後開始轉向西方移動，在 8 月 24 日凌晨於屏東登陸後，在 26 日晚間至 27 日凌晨再次轉向，向東北東 方向移動，在 28 日颱風中心通過蘭嶼與綠島中間，造成蘭嶼嚴重災 情。圖 24 為系集實驗於天秤颱風全期之路徑誤差，結果顯示系集成 員 24 小時預報之路徑誤差約在 50 公里至 140 公里間。而系集平均 (Mean)24 小時路徑誤差為 79 公里，48 小時及 72 小時之路徑誤差分 別為 160 公里及 274 公里。路徑誤差隨預報時間變化圖(圖 25)顯示，
在 082212UTC~082412UTC 及 082612UTC~082712UTC 兩時段，72 小時路徑預報誤差明顯偏大，其原因為該兩時段正好是天秤颱風轉向 的時間，因此會有較大的不確定性。
在雨量分布的校驗方面，圖 26 為天秤颱風系集平均與觀測之日 雨量圖，可明顯看出在颱風中心轉向時(8 月 22 日~23 日及 8 月 26 日)，
模式對雨量的掌握能力較不好。進一步，針對所有系集成員在不同降 雨門檻值預估結果進行校驗(圖 27)，結果顯示系集平均(Mean)在大雨 (50mm)門檻值之預兆得分為 0.48，豪雨(130mm)門檻值之預兆得分為 0.46，大豪雨 (200mm) 門檻值之預兆得分為 0.22，而在超大豪雨 (350mm)的預兆得分則僅為 0.03，顯示系集平均對天秤颱風大豪雨以 下的降雨，掌握程度較佳，而對超大豪雨的預估能力有限。
進一步針對 2012 年降雨顯著個案(包含 6 月的梅雨鋒面、泰利颱 風、蘇拉颱風以及天秤颱風)以及個別個案，系集平均的預估結果進 行校驗，結果如表 1 及表 2 所示。表 1 中顯示，在 0-24 小時的預估
結果 (BS)0.62(B 在四場事件
130mm(豪 時最好)，
0.51，偏倚 表 2)，預兆
圖 2 第二
21 2012 年蘇 二個接近當
蘇拉颱風日 當日的模擬結
日累積雨量圖 結果，第三排 際
26
圖(第一排為 排為第三個 際觀測結果
為最接近當 個接近當日的 果)
當日的模擬結 的模擬結果
結果，第二排 果，第四排為
排為 為實
圖 22 蘇拉颱
圖 23 天秤
颱風針對不同
秤颱風路徑
27
同降雨門檻
徑圖(資料來
檻值之預兆得
來源:中央氣象
得分校驗分
象局網站) 分數
0 100 200 300 400 500 600 700
路徑誤差（km）
圖 25 天
2012081900 2012081912 2012082000 2012082012
圖 24 天秤
天秤颱風 D
2012082100 2012082112 2012082200 2012082212 D 00hr
28
秤颱風 D01
D01 路徑誤差
2012082300 2012082312 2012082400 2012082412 D01 預報時間
24hr
1 路徑校驗
差隨預報時
2012082500 2012082512 2012082600 2012082612 間（UTC）
48hr 7
時間變化
2012082700 2012082712 2012082800 2012082812 72hr
2012082900 2012082912 2012083000
圖 2 為第
26 2012 年 第二個接近
圖
年天秤颱風 近當日的模擬
27 天秤颱
風日累積雨量 擬結果，第三
實
颱風針對不同
29
量圖(第一排 三排為第三 實際觀測結果
同降雨門檻
排為最接近當 三個接近當日
果)
檻值之預兆得
當日的模擬 日的模擬結
得分校驗分
擬結果，第二 結果，第四排
分數
二排 排為
30
表 1 降雨顯著之颱風整體預報針對不同降雨門檻值之校驗
分數
50mm 130mm 200mm 350mm TS
0.62 0.51 0.38 0.26BS
1.15 0.62 0.47 0.34FAR
0.28 0.12 0.13 0.19POD
0.83 0.55 0.4 0.28ETS
0.49 0.46 0.36 0.25表 2 降雨顯著之個案針對不同降雨門檻值之校驗分數
TS 0-24hr 24-48hr 48-72hr BS 0-24hr 24-48hr 48-72hr 門檻值 50 mm 門檻值 50 mm
梅雨鋒面 0.66 0.55 0.29 梅雨鋒面 1.1 0.8 0.41 泰利颱風 0.49 0.49 0.43 泰利颱風 1.53 1.21 1.66 蘇拉颱風 0.76 0.77 0.73 蘇拉颱風 1.02 1.21 1.29 天秤颱風 0.48 0.33 0.22 天秤颱風 1.2 1.86 1.92 門檻值 130 mm 門檻值 130 mm
梅雨鋒面 0.36 0.12 0.01 梅雨鋒面 0.41 0.13 0.01 泰利颱風 0.3 0.18 0.21 泰利颱風 0.51 0.29 0.34 蘇拉颱風 0.7 0.61 0.6 蘇拉颱風 0.79 0.93 0.92 天秤颱風 0.46 0.28 0.05 天秤颱風 0.95 0.73 0.84 門檻值 200 mm 門檻值 200 mm
梅雨鋒面 0.13 0.02 0 梅雨鋒面 0.14 0.02 0
31
泰利颱風 0.16 0.07 0 泰利颱風 0.16 0.07 0 蘇拉颱風 0.63 0.46 0.37 蘇拉颱風 0.8 0.76 0.53 天秤颱風 0.22 0.05 0 天秤颱風 0.38 0.15 0.13 門檻值 350 mm 門檻值 350 mm
梅雨鋒面 0 0 0 梅雨鋒面 0 0 0
泰利颱風 0 0 0 泰利颱風 0 0 0
蘇拉颱風 0.42 0.31 0.1 蘇拉颱風 0.57 0.52 0.14 天秤颱風 0.03 0 0 天秤颱風 0.03 0 0
32
第六章 結論
針對 2010 年凡那比颱風進行分析，發現挑選的 10 個成員平均雨 量和觀測雨量，在量值和趨勢上皆相當接近，顯示若系集預報成 員數夠多，則透過類比法，可挑選出接近真實條件的預報成員，
得到較佳的極短時定量降雨預報結果。
本中心持續進行結合雷達資料之極短期定量降雨預報技術研發 工作，可即時取得中央氣象局四座都卜勒雷達之回波及徑向風速 觀測資料，同時修正雷達資料之處理流程，以及使用新的觀測誤 差變異數。觀測資料經前處理後，利中尺度數值預報模式(WRF) 之三維資料同化模組，將最新觀測資料同化至模式初始場中，進 行 0~6 小時定量降雨預報測試。本年度已完成修正雷達資料同化 參數，針對數個實際颱風個案進行測試，並同時模擬實時作業條 件下之預報實驗流程。
將中心購置的兩種新型雨滴譜儀同時架設於中央大學，收集鋒面、
梅雨、午後雷雨及颱風等不同天氣系統個案之雨滴粒徑譜資料，
進行資料比對分析。結果顯示：在雨滴粒徑分布方面，二維光學 式雨滴譜儀高估小雨滴之數量，並有低估大雨滴數量之情形；在 雨滴終端速度方面，則有低估小雨滴終端速度，且高估大雨滴終 端速度之情形。一維雷射式雨滴譜儀的觀測結果則與其相反。此 資料比對分析結果，對未來進行山區雷達定量降雨估計技術研發 時，將具重要參考價值；但仍需持續累積個案資料，以確認此特 性。
33
於宜蘭佛光大學架設本中心一維雷射式雨滴譜儀，並配合中央大 學 TEAM-R 雷達，共同執行杰拉華颱風觀測任務。觀測資料顯示：
五分山雷達站觀測的回波高度略高於 TEAM-R 雷達，TEAM-R 雷達可分析較低層之觀測結果；雨滴粒徑分布資料則顯示此個案 之雨滴粒徑分布有偏向小雨滴的現象。
本中心於 100 年度建置的「颱風定量降雨系集預報實驗平台」，
可透過網頁平台界面即時展示實驗成果予作業與災防單位，提供 決策者風險評估參考。101 年度配合防災相關單位之使用需求，
更新平台功能以強化服務成效；新增內容包含颱風降雨氣候模式、
淹水先期潛勢、颱風強度、單一颱風時期所有路徑、平均累積雨 量、成員累積雨量、即時日雨量預報與日雨量圖校驗等功能頁 面。
針對 101 年度顯著降雨個案（6 月梅雨鋒面、泰利颱風、蘇拉颱 風及天秤颱風）的系集實驗結果進行校驗，結果顯示：在此四場 事件中，0-24 小時的預兆得分均高於 0.3（豪雨門檻值日累積雨 量達 130mm）。換句話說，系集實驗降雨平均值於豪雨標準下，
對於第一天雨量預報有不錯的掌握度，且預報技術之準確度已明 顯高於國際水平。然而，隨著預報時段延長和雨量門檻值增加，
預兆得分明顯下降，預報的不確定性提高；此為未來持續努力的 方向。