第六章 、 路徑誤差之合成分析
6.1 路徑誤差分組
第六章、路徑誤差之合成分析
在前一章，透過降水合成分析了解路徑對於山區迎風面位置之 影響使降水分布有顯著差異，因此本章節以 00-48 h 期間之路徑誤 差分組，探討路徑與降水相關性，再透過路徑南偏之現象，探討地 形對颱風路徑的影響以及通道效應。透過圖 6.1 中 32 系集成員之颱 風路徑圖，發現登陸前路徑有明顯差異，大部分成員路徑明顯偏 北，且部分成員偏北後於東經 122 至 123 度之間有明顯南偏之情 形，使颱風登陸臺灣之緯度有顯著差距，當颱風越靠近臺灣時，南 偏幅度增大，且移速明顯減慢。由於颱風大多穿越臺灣，在其定位 上受限於地形，因此分析 850 hPa、700 hPa 及 600 hPa 之重力位場 以及風場，比較之後再定出颱風中心位置。
6.1、路徑誤差分組
圖 6.2 為各成員於 00-24 h、18-36 h、24-48 h 以及 00-48 h 平均路徑誤差，以 00-48 h 為主要參考依據，TA 組為誤差小於 60 km 之成員，TB 組則為誤差大於 90 km 之成員，且須在四個時段中出 現三次，篩選之後 TA 組依序為成員 2、3、4、15、18、19、23、
25，TB 組依序為成員 13、20、24、28、29、30、32。圖 6.3 為 TA 與 TB 組各成員之 00-48 h 每小時路徑，可以清楚看見紅色 TA 組與 藍色 TB 組有明顯分界，且 TA 組確實與觀測更為接近。此外，在初
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始期間可以看見 TB 組除了 06-12 h 時的移動路徑較為偏北，導致 TB 組登陸臺灣東岸位置有明顯偏北，其餘時間 TB 移動方向與 TA 組 大致相同。透過圖 6.4 降水合成分析可看見在 00-24 h 時，宜蘭與 花蓮一帶降水差異與前一章的 00-24 h-RB、RC 組差異相似，而在 24-48 h 時，由於 TA 與 TB 組離臺後位置皆偏北，因此在中部降水 明顯過多之情形，而 TB 組更為偏北之路徑，使主要強降水集中於臺 灣中部以北地區。整體比較之下，路徑與觀測越接近，在降水上也 會取得相對較佳之預報，再次驗證颱風路徑對於降水分布有顯著影 響。
前述提及 TA 與 TB 組路徑差異之原因在於 06-12 h 時颱風路徑 之差異，而影響颱風路徑主要因素為太平洋高壓與駛流。圖 6.5 為 TA 組減去 TB 組之 850 hPa 重力位高度場，在 06 h、08 h、10 h 時 於西北太平洋地區為正值區，代表 TA 組之太平洋高壓較 TB 組強，
且 06-10 h 期間的中國大陸、中國黃海、日本南方外海附近也為正 值區，代表 TB 組在這些地區之重力位較 TA 組低，環境重力位較低 使 TB 組更容易往北方移動。接著透過圖 6.6 之 850 hPa 風速場分析 TA 與 TB 組颱風環流與大氣環流的差異，從圖 6.6a、b、c 中可以看 到 TA 組強風速帶在 06 h 位於颱風東南東方向。3 小時之後，強風 速帶移至颱風東側，且西北側風速稍微增強。在 12 h 時，強風速帶
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移至颱風西北側。而圖 6.6d、e、f 中可以看到 TB 組颱風強風速帶 位於颱風東南東方向，但相對於 TA 組風速明顯較強，且延伸至更北 側，不過於颱風西側之風速明顯比 TA 組弱，颱風環流不對稱性較 高。3 小時候，強風速帶同樣往北移至颱風東側，且沿著北方至颱 風西北側，而其弱風速帶也隨著颱風旋轉移至西南側。在 12 h 時，
颱風東側風速減弱，強風速帶移至颱風東北側。從上述分析中可以 發現，TB 組颱風結構明顯不對稱，而結構不對稱會影響颱風移動路 徑。在 06 h 時，TA 與 TB 組強風速帶位於東側，弱風速帶位於西 側，不對稱結構導致颱風向北移動，而 TB 組強與弱風速帶差異更 大，使颱風往北分量明顯增加。而且在 09 h 時，TA 組強與弱風速 帶逆時針移動較 TB 組快，使颱風不對稱向北分量轉為西北方。在 12 h 時，TA 與 TB 組的風速不對稱位置大致相同，但 TB 組風速強度 仍比 TA 高，導致 TA 與 TB 組在 06-12 h 路徑上之差異以及 12 h 之 後路徑方向一致之原因，另外在大環境場上，TA 與 TB 組並無明顯 差異，因此颱風環流之不對稱性對颱風路徑影響較大。後續將更進 一步計算整層大氣駛流，分析其差異是否與 850 hPa 結果一致。根 據 Jian and Wu（2008）研究中提到，駛流對於海棠颱風之路徑有 顯著影響。本篇定義駛流範圍為颱風半徑 300 km，垂直層為 850 hPa、800 hPa、750 hPa、700 hPa、650 hPa、600 hPa、550 hPa、
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500 hPa、400 hPa、300 hPa、200 hPa，每一小時一筆。圖 6.7a、
b 中可以看到 TA 與 TB 組之駛流與颱風移動方向，在 0-6 h 時駛流 與颱風移動方向差異較大，推測是模式初始期間尚未穩定，06 h 之 後駛流與颱風移動方向逐漸一致，且 TA 組往西北方移動，TB 組則 由北北西逐漸轉為西北方移動。在 21 h 時，TA 駛流方向與颱風移 動方向開始出現差異，主要在駛流計算上颱風環流受地形所影響，
而 TB 組由於路徑較偏北，登陸地形相對 TA 組較低，可以看到 TB 組 於 23 h 才開始出現差異。透過圖 6.7c TB 組減去 TA 組，在 06-12 h 期間，TB 組駛流與颱風移動方向相對於 TA 組有更明顯的向北之分 量，其中可以看到駛流差異小於颱風移動方向之差異，代表造成颱 風移動方向之差異不完全是駛流的影響。在 12-21 h 期間，TA 與 TB 組差異逐漸減少，但 TB 組相對於 TA 組仍有些微偏北分量之差異，
且在移動速度上也有明顯差異，TB 組颱風移動明顯快於 TA 組。後 期 21-24 h，TA 與 TB 組受地形影響程度不同，使駛流與颱風移動方 向有明顯差異。透過前述分析 06-12 h 期間，駛流與 850 hPa 風速 不對稱之差異皆顯示 TB 組偏北且移速偏快之原因，此原因可解釋前 一章 00-24-RA、RB 組與 00-24-RC 組路徑（圖 5.7）之差異，而此 差異導致後續颱風登陸臺灣東岸緯度有明顯差距，進而影響到降 水。而根據 Su et al.,（2012）和 Hsu et al.,（2013）皆指出，
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颱風颱登陸期降水與颱風強度相關性不大，反而與登陸緯度、颱風 移速有較高相關性，當颱風於北緯 23.5 度以北登陸加上登陸時緩慢 之移速將在登陸期間帶來更多的降水。因此本研究也透過 32 個系集 成員對颱風路徑不同影響登陸及離台緯度、颱風移速與降水量進行 統計上分析。圖 6.8a 顯示 00-24 h 之臺灣東北部降水、颱風移速與 登陸緯度之關係。由於有兩個系集成員未登陸臺灣，因此圖中只有 30 個資料點。從圖中可以看到系集成員大致以北緯 24 度為界，登 陸點在 24 度以北之降水量明顯偏少(17 個成員，平均 95.7 mm)，以 南則有較多降水(13 個成員，平均 103.0 mm)，此現象符合第四章之 結論。而在颱風靠近臺灣之移動速度與臺灣東北部之降水的相關性 相對於登陸緯度較不明顯，在同樣登陸緯度上降水並沒有隨著颱風 移速增快或增慢有明顯變化。圖 6.8b 為 24-48 h 期間臺灣西南部降 水與、颱風移速與離台緯度之關係，從圖中可以發現降水量與離臺 緯度之相關性不如 00-24 h 高，反而在颱風速動速度上比 00-24 h 有更高的相關性，颱風移速小於 5 m s-1降水較多(17 個成員，平均 267.6 mm)，大於 5 m s-1降水則較少(13 個成員，平均 223.2 mm)。
不過仍有一成員颱風移速為 5.81 m s-1卻同時降下 310.0 mm 雨水，
代表除了颱風移速外仍有其他因素導致降水，例如颱風環流引進水 氣多寡等。從上述兩段時間之關係圖可以了解颱風靠近臺灣與離開
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臺灣時，導致降水量增加的因素不盡相同。另外，在颱風降水與颱 風強度相關性上(圖 6.8c)，最強颱風之海平面中心氣壓為 954
hPa，降水最多(434.1 mm)，但降水次高(426.6 mm)與第三高(407.5 mm) 的海平面中心氣壓分別為 962.2 hPa 與 967.1 hPa，強度分別 位在成員中間值與最弱值，且次強颱風之海平面中心氣壓為 956.5 降水卻只有 325.1 mm。因此颱風帶來之降水與颱風本身強度相關性 不大，同時也符合前人之研究。