天氣圖客觀比對方法之初步評估:以NCEP Reanalysis500hPa高度場為例

摘要

在天气预报作业的过程中,预报人员经常需要由大量历史资料之中,找寻与目前天气分析场或数值预报结果类似之个案,做为后续预报评估之参考.在进行历史天气图搜寻比对时,除了需要具备丰富经验之外,搜寻过程耗资时间,且比对结果亦缺乏客观评估依据.本研究之目标为客观比对逻辑的建立,以提供作为天气预报之决策支援辅助工具.采用二维离散传立叶转换,客观撷取天气图特征,将数位化之分析场或预报场网格资料,转换至传立叶波谱空间,以各个波数(wave number)所对应之能量及相位角,作为客观比对指标.本文亦比较了文献中经常使用的两种传统比对方法:(1)直接计算闷格资料之均方根差异(root mean square difference);(2)采用EOF(Empirical Orthogonal Functions)特征分量作为比对指标.初步分析结果显示,本研究提出之方式可以有效撷取天气图之特征,且比对结果较为合理.