第一部 分
四、 社會影響(社會福祉提升、環境保護安全)
本計畫主要為提供預報指引,並針對防救災需求,開發預報產品,提 供民眾及政府單位預警資訊並因應災變天氣做好防救災之準備工作。惟,
計畫之進行,透過與國內專業技術廠商的合作,有扶植民間產業的效果。
藉由與國內學術研究的合作,資料開放的應用,亦有助於中央單位與學界 之交流,對社會發展及環境安全永續發展皆具正面貢獻,重要成果摘述如 下:
(一) 於 108 年 4 月 10 日舉辦「氣象 A2O(From Academia to Operation in Meteorology)研討會」,推廣應用氣象預報培訓平台,增進國內外氣象 作 業 單 位 之 預 報 培 訓 交 流 , 提 升 預 報 科 研 的 國 際 能 見 度 。 MetET (Meteorological Education and Training;氣象預報培訓平台) (圖 3)是由交通 部中央氣象局 氣象預報中心所建置的線上學習平台。本網站宗旨為針對 有氣象預報實務培訓需求的使用者,提供高品質的線上學習教材;透過 教育訓練方式與教材的精進,不但能提升專業預報員的養成過程,同時 亦可與相關作業單位及學界共享學習資源,帶動及展現臺灣氣象科研成 果。
圖 3. 氣象預報培訓平台。
(二) 本局於108年汛期開始,在颱風警報、在颱風警報、致災性熱帶性低氣 壓或大規模豪雨期間,提高降雨預報更新的頻率,由原本6小時加密為3 小時,並新增3小時累積定量預報產品,即時提供中央與地方災防單位 應用,於5月1日完成上線作業供各防災單位使用,5月17日首次啟動梅 雨鋒面與西南風守視及發布較大規模或較劇烈豪雨特報作業,並於5月 19日發布「3小時即時定量降水預報」。同時於致災性之熱帶性低氣壓 或連續豪雨期間氣象局仿颱風警報作業,有停班停課決策需要時,進行 與地方政府之視訊連線會議,提供更密集的即時氣象資訊供防救災單位 應用,提升地方政府之氣象情資服務。
(三) 針對臺灣地理環境特性,蒐集各界對於低溫相關之需求、意見與需配合 事項後,取得共識訂定低溫特報燈號分級預警門檻值,在舊有的低溫特 報基礎上,以特報之燈號等級強化提醒低溫的程度及延續時間,並於108 年11月1日起推出「低溫特報燈號分級」服務。強化低溫特報分級,依 據低溫事件之絕對低溫與持續時間,定義黃、橙、紅3色燈號,提供中 央及縣市政府依據不同燈號之低溫特報進行應變措施。
貳、 跨部會協調或與相關計畫之配合
「發展小區域災害性天氣即時預報系統」為本局提升小區域災害天氣預 報能力所需,著重於發展災害性天氣資料監測、災害天氣預報指引、災害 性天氣之研判與預警發布作業,以及災害性天氣預警資訊傳遞等工作,同 時亦為配合「行政院災害防救應用科技方案」所執行之重要計畫。本計畫 與本局「氣象資訊之智慧應用服務計畫」(由 105 年起執行),在氣象科研領 域上扮演分工加值的角色,在小區域災害性天氣預報作業流程具有上下游 關係,計畫執行之分工如表 4-1 及圖 4-2 所述。「氣象資訊之智慧應用服務 計畫」著重於經由與國外合作,引進並研發先進之數位網格天氣預報技術 及作業輔助系統。近年對於短延時強降雨等災害天氣,需透過更多監測資 料及即時天氣預報技術因應。因此,為完成氣象預報資訊完整性,由「氣 象資訊之智慧應用服務計畫」各分項工作所開發的多種客觀預報指引,透 過「發展小區域災害性天氣即時預報系統」計畫始得以落實至預報作業流 程。因此「發展小區域災害性天氣即時預報系統」計畫充分運用「災害性 天氣監測與預報作業建置計畫(99-104)」及「氣象資訊之智慧應用服務計畫 (I)」各分項工作產出之成果,例如以地面氣候觀測網所獲得的觀測資料及 高解析度之區域數值模式預報資訊等做為基礎,進一步進行本土化小區域 災害天氣預報技術及作業流程的研發。藉由兩計畫之合作,提升小區域預 報技術的精進並延伸至災害性天氣即時預報資訊之決策,以及預報發布的 作業流程之建立。亦即「氣象資訊之智慧應用服務計畫」屬氣象科技基礎 建設,「發展小區域災害性天氣即時預報系統」為落實預報作業實作流程,
以提升本局小區域災害天氣預報能力,兩支計畫成果相輔相成。氣象局於 105 年度對於短延時強降雨之災害天氣監測與發布大雷雨即時訊息,即是 由「災害性天氣監測與預報作業建置計畫(99-104)」及「氣象資訊之智慧應 用服務計畫(I)」計畫完成之天氣預報指引,再由「發展小區域災害性天氣 即時預報系統」所研發之短時強降雨預報技術及作業系統進行大雷雨即時 訊息發布,此即為兩計畫整合之具體成果。自 105 年颱風季開始即可透過 細胞廣播系統,以基地台廣播方式,將強雷雨訊息直接推播到當地手機接
收,提供自主防災第一手資訊,106 年則針對即將遭受颱風劇烈強風影響
圖 2-2 新一代小區域災害性天氣即時預報產品與發布流程圖。不同顏色區塊表示由本局 其他單位或計畫分工。
參、 檢討與展望
本計畫於 104 年開始執行,致力於精進災害性天氣預報技術及加強災 防科技研究能力,結合雷達及雨量觀測系統,運用閃電落雷偵測系統資料,
利用與分析像閃電落雷這類型觀測資料如何回饋和應用到臺灣即時劇烈天 氣,進一步系統性的探討臺電與氣象局閃電偵測結果的差異與相關程度,
有助於瞭解結合使用兩者資料的侷限性和可用性;發展與改善區域系集預 報系統,提高解析度數值模系集預報技術,強化鄉鎮尺度數值天氣預報產 品之應用;運用雙偏極化雷達資料,提升定量降水估計準確度。並落實預報 作業流程,將可用於建置發布災害性天氣即時訊息機制,強化劇烈降雨、
強風、冰雹及落雷即時訊息,提供防災單位、媒體及民眾即時因應。
為擴展氣象服務量能,計畫執行期間,陸續新增氣象服務產品,包括 大雷雨即時訊息、長浪即時訊息產品、颱風強風災防告警、47 個重要漁業 養殖區天氣預報資訊、高溫資訊……等,提供政府相關機構及民眾預警參考。
另,配合國家防災通報政策,規劃及設計數位化氣象災害預警通報系統,
提供應變中心災害預警決策應用,並介接 CBS(細胞廣播服務)自動機制,發 送災防告警訊息至民眾的手機,用以強化氣象預報資訊傳遞推播服務。
重大氣象災變常造成臺灣巨大的經濟損失,加之氣候暖化導致極端天 氣事件出現頻率增加之衝擊,對社會、經濟及民生等影響甚鉅,因此強化 氣象即時監測、提升氣象預報技術以因應日益嚴峻的氣象災變一直為本局 致力的目標。隨著預報資訊時間尺度由逐日進步為逐時,空間解析由縣市 細緻為鄉鎮,精緻化天氣預報資訊邁向數位氣象新里程。因應未來複合性 災害性天氣,氣象預報中心將更積極投入人力進行預報技術研發,持續改 進預報技術及方法,才能提升天氣預報準確度與精密度。未來需更積極投 入預報技術改進及發展,持續精進預報科研技術,利用與分析像閃電落雷 觀測資料回饋和應用到臺灣即時劇烈天氣,提升定量降水估計準確度,並 落實預報作業流程,使其可用於建置發布災害性天氣即時訊息機制,強化 劇烈降雨、強風、冰雹及落雷即時訊息。藉由強化災害性天氣預報能力,
以期減輕氣象災害所造成的損失,並提供防災單位及民眾即時因應。
附表、佐證資料表
研討會名稱 性質 舉辦日期 (YYYYMMDD) 主/協辦單位 成果歸屬 系統技術移轉文件-Docker 簡介及 DockerFlow 之說明
B A 2019 資拓宏宇國際股
報告
附表 2:英文縮寫之中英文對照表
(按英文字母順序排列)
英文縮寫 英文名稱 中文名稱
ABLER Advection Based Lagrangian-Eulerian
Regression 移流迴歸法
API Application Programming Interface 應用程式介面 BMA Bayesian Model Averaging 貝氏模型平均 CBS Cell Broadcast Service 細胞廣播服務 CPU Central Processing Unit 中央處理器 CSI Critical success index 臨界成功指數
DMOS Dynamical Model Output Statistic 動態模式輸出統計法 EAKF Ensemble Adjustment Kalman Filter 系集調整卡爾曼濾波器
EC European Center 歐洲氣象中心
ECMWF European Centre for Medium-Range Weather
Forecasts 歐洲中展期天氣預報中心
ETQPF Ensemble Typhoon Quantitative Precipitation
Forecast 系集颱風定量降水預報
ETWind Ensemble model based. Typhoon Wind
Speed Forecast 系集模式颱風風速預報技術 FAR False alarm rate 誤報率
FMM Finite Memory Model 雨量頻率擬合校正方式 GFE Graphical Forecast Editor 圖形預報編輯器
GT Ground truth 地面氣象分析場
GPU Graphics Processing Unit 繪圖處理器 JMA Japan Meteorological Agency 日本氣象廳 MOS Model Output Statistic 模式輸出統計法
MOS_LAG Model Output Statistics (inclusion of LAGGED variables in regression)
模式輸出統計法(含時間延遲的 統計)
英文縮寫 英文名稱 中文名稱 MOU Memorandum of Understanding 合作備忘錄
NCAR National Center for Atmospheric Research 美國國家大氣研究中心
NCEP National Centers for Environmental
Prediction 美國國家環境預報中心
NPM New PM 新機率撮合
NVIDIA GPU NVIDIA Graphics ProcessingUnit NVIDIA 圖形處理技術 OK Ordinary Kriging 普通克利金法
PM Probability-Matched Mean 機率撮合 POD Probability of detection 可偵測率
PP Perfect-Prog 理想模式預測法
PWS Public Warning System 災防告警系統
OBEST Observation-Based Ensemble Subsetting Technique
QPESUMS Quantitative Precipitation Estimation and
Segregation Using Multiple Sensors 劇烈天氣監測系統 QPE Quantitative Precipitation. Estimation, 定量降雨估計 QPF Quantitative Precipitation Forecast 定量降水預報
QPFP QPF Precentile 超越機率之定量降水預報
SCAN System for Convection Analysis and
Nowcasting 雷達對流胞追蹤資料
SKEBS Stochastic Kinetic Energy Backscatter scheme 隨機動能後向散射法
SPPT Stochastic Perturbed Parameterization
Tendency 隨機擾動參數趨勢法
STIPS
Statistical Typhoon intensity Prediction
Scheme 颱風強度動力統計預報模型
TWRF Typhoon Weather Research and Forecasting 建立於 WRF 之颱風數值模式 UTC Coordinated Universal Time 世界標準時間
英文縮寫 英文名稱 中文名稱 UK Universal Kriging 通用克利金法
WEPS WRF Ensemble Prediction System 系集模式
WRF Weather Research and Forecasting 天氣研究及預報模式