學位論文

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Subject: search.filters.subject.資料同化

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    海流資料同化方案之建立
    (2019) 顏嘉緯; Yan, Jia-Wei
    臺灣四周環海，海洋流場研究為我國國防、漁業、航運、救災、永續發展等的重要基石。海洋流場之觀測因受限於天氣、人力、航期規劃等、不易執行空間上大範圍的連續測量。相較於海表面的流場測量可輔以海表流速觀測浮標（Surface Velocity Program drifter, SVP drifter）等儀器來補足，次表層海流資料的取得仍十分困難。本研究藉由運用表面海流觀測資料對海洋模式進行同化，可使模式的次表層海流之模擬結果更趨近於觀測結果。研究中以船載式都卜勒流剖儀（ship-board Acoustic Doppler Current Profiler, sb-ADCP）所測量的海流資料，應用基於艾克曼理論所發展之同化技術，並帶入交互校準多重衛星風場資料（Cross-Calibrated Multi-Platform, CCMP）運算，來修正混合坐標海洋模式（Hybrid Coordinate Ocean Model, HYCOM）之模擬結果。再將HYCOM修正前後資料分別與sb-ADCP資料比對。比對結果可知此同化方法，可使該區域HYCOM模式上層資料更趨近ADCP觀測資料，達成改善模式資料之目的。本研究以海表面風影響海流變化原理的修正，惟因海表面風並非影響上層海流之唯一因素，所以在未來工作上將加入其他影響因素的研究，使模式資料同化結果更符合實際海流流況。
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    投落送資料對梅雨期間中尺度對流渦旋模擬的影響
    (2016) 王健宇; Wang, Chien-Yu
    本文利用WRF模式配合EAKF資料同化系統，針對SoWMEX期間一中尺度對流渦旋進行投落送資料的資料同化實驗，藉以了解同化投落送資料對模式初始場與後續的數值模擬有甚麼影響。後再利用系集預報的特性將系集成員分組進行合成分析，藉由討論不同成員間的差異進一步了解此中尺度對流渦旋個案的生成機制。 模擬結果顯示，同化投落送資料可以獲得更接近觀測的中低層初始風場，使模擬結果具有較強的低層噴流帶，並且可以增加渦旋發展區域的水氣混合比與降低區域內氣壓，為該處創造有利對流的環境。系集成員差異之結果與投落送實驗相似，成員中降水與雷達回波模擬較佳的組別在渦旋發生區域也比模擬較差的組別有更強的西南低層噴流、較低的氣壓與較多的水氣傳送與輻合。因此，低層水氣輻合進入渦旋顯然在渦旋的增強過程中扮演關鍵的角色；同時，實驗也發現模擬結果較佳者在渦旋中層有較明顯持續增溫的情形。可見本文個案之中尺度對流渦旋的增強與第二類條件不穩定機制有關，較強的西南風將較多的水氣送入渦旋，水氣上升凝結後釋放較多潛熱導致中層增暖，進而使得渦旋持續增強，形成一正回饋的機制，有利個案成長為一成熟的中尺度對流渦旋。
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    鳳凰颱風(2008)之數值模擬與研究
    (2019) 李家輝; Lee, Jia-Huei
    本文使用EAKF(Ensemble Adjustment Kalman Filter)資料同化系統，針對鳳凰颱風(2008)進行數值模擬研究，透過投落送資料的同化進行分析，藉以了解同化投落送資料對模式後續的數值預報之影響。後續再利用EAKF系集預報的特性將系集成員分組，分別對臺灣降水與颱風路徑進行合成分析，藉由討論不同成員間的差異進一步了解鳳凰颱風在臺灣東北與西南部的降水成因。另外在研究中發現大多數系集成員之颱風路徑於登陸臺灣前有明顯南偏之情形，因此透過颱風路徑偏折角度的差異探討颱風路徑偏折之原因。 模擬結果顯示，同化投落送資料雖然在颱風最低海平面氣壓以及最大風速上的改善程度並不顯著，但在颱風路徑、颱風環流雨帶之結構以及臺灣降水上有顯著的改善。透過降水合成分析可以發現西行颱風於登陸前以及出海後對於臺灣降水的成因有些不同，登陸前之颱風路徑與降水有較高相關性，出海後則為颱風移速以及有無引進西南氣流與降水有較高相關性。後續透過路徑誤差合成分析可以再次驗證降水與颱風路徑高相關性。最後在分析颱風登陸前之南偏現象時，發現是由颱風中層環流的不對稱產生向南之分量，使得颱風路徑產生偏折。