“ Call for Papers „
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「大氣科學」期刊歡迎各類與氣象研究相關之論文稿件。同時，為了鼓勵學者、碩士或博士班研究生將其論文重要的科學論點盡速發表，節省審查來往之等待時間，我們除了接受標準格式之論文之外，也開放研究短文(5 頁內)之投稿。
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大氣科學期刊公告
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『中華民國大氣科學期刊』優良論文評選辦法中華民國 102 年 1 月 25 日第 52 屆第 8 次理監事會議通過
一、中華民國氣象學會（以下簡稱本學會）為鼓勵國內氣象研究學者踴躍投 稿「大氣科學」期刊，並提升「大氣科學」期刊論文的學術水準，特訂 定「中華民國大氣科學期刊優良論文評選辦法」(以下簡稱本辦法)。 二、本學會學術委員會得於每年三月會員大會前組成優良論文評選小組，針 對前一年度「大氣科學」期刊發表之論文進行審查，選出至多五篇優良 論文，於當年度會刊上刊登並頒獎表揚。 三、 本學會每年得以正式行文將優良論文之名單提供相關單位作為敘獎或 評量之參考。 四、本辦法經本會理事會通過後施行，修正時亦同。 |
107年黃廈千博士學術論文獎「氣候變遷下台灣颱風豪雨之變化與機制探討」
蘇世顥、陳郁涵、楊憶婷、徐理寰、郭鴻基 第45期 第4號 頁305-332 本研究利用中央氣象局21個長期雨量測站，分析1960-2015年（56年間）共91個西行且穿過台灣陸地之颱風，回顧並整理台灣颱風豪雨事件之研究成果。在記錄中累積降雨量前15名颱風中有10個發生2004年之後，且在颱風接近台灣的過程中，無論在登陸前、登陸期或是離陸後的階段，近30年的颱風平均累積降雨量與平均降雨強度與遠30年相比都有增加的趨勢。其中登陸前與登陸期的降雨平均強度增加15%，但離陸後平均降雨強度更是顯著增加34%。登陸前顯著降雨的颱風其打轉之路徑會增加颱風影響延時，導致颱風極端降雨量較多。登陸期降雨受颱風環流與地形交互作用影響，慢速且登陸位置偏北之颱風，透過被地形鎖定的對流導致的不對稱非絕熱位渦趨勢，將會使颱風移速減慢並使延時增加，導致更多颱風極端降雨，與颱風本身強度之相關性較低。颱風離陸後之降雨強度會正比於西南季風提供之水氣通量，而颱風極端降雨量則受到水氣通量與延時影響，以偏中間之颱風路徑(Type-C)的相關性最顯著，而近30年路徑C的颱風數量增加，也反應在颱風離陸後極端降雨的增加。分析顯示颱風極端降雨事件的頻率與累積極端降雨量除了上升趨勢外，亦具有顯著的週期性變化訊號。兩者除了有很大之年際變化外，並同時具有明顯的年代際變化訊號。另一方面，全球暖化之熱力機制所導致的極端降雨氣候變遷訊號，則受地形效應的影響而被掩蓋。長期氣象測站的空間分佈對於颱風極端降雨事件分析的影響，會低估山區的極端降雨，但長期大範圍的降雨分佈特徵具有一致性。換言之，只要能維持測站空間分布的均勻性，則不會影響極端降雨之變化趨勢與週期振盪特徵，而資料記錄時間的長度應是優先考量之因素。 |
107年黃廈千博士學術論文獎「Evaluating the Emanuel-Nolan genesis potential index: Contrast between North Atlantic and western North Pacific」
Jia-Yuh Yu, Li-Peng Hsiao, and Ping-Gin Chiu Vol.29 No.2 201-214 (Terr. Atmos. Ocean. Sci.) Tropical cyclone (TC) activity during the period from 1979 - 2010 represented by the Emanuel-Nolan “genesis potential index” (EN-GPI) is compared and evaluated against observation of TC records over the North Atlantic and the western North Pacific. This study shows that, while the EN-GPI might be a nice proxy in reproducing major climatic features of TC activity (e.g., spatial genesis pattern and seasonal cycle), its performance in representing the interannual TC variability appears to be highly basin-dependent, with a skillful performance over the North Atlantic, but not over the western North Pacific. A term budget analysis of the EN-GPI, along with a number of designed sensitivity experiments, clearly points out that such a huge performance contrast between the two ocean basins must come from a spurious estimation of the “maximum potential intensity” (Vpot) term over the western North Pacific for its magnitude being too sensitive to change of SST compared with that over the North Atlantic. A refinement of the EN-GPI according to regional climate conditions is advised to projecting the long-term TC activity, in particular, over the western North Pacific. |
107年黃廈千博士學術論文獎「Changes of tropical precipitation and convective structure under global warming projected by CMIP5 model simulations」
Hsiao-Wei Liu, Jia-Yuh Yu, and Chao-An Chen Vol.29 No.4 429-440 (Terr. Atmos. Ocean. Sci.) Regional changes of precipitation intensity, convective structure and column water vapor (CWV) in the Tropics are examined using climate model simulation outputs archived in the Coupled Model Intercomparison Project, phase 5 (CMIP5) for the representative concentration pathway 8.5 (RCP8.5) experiments. Under global warming, CWV increases homogeneously in space following the Clausius-Clapeyron scaling. In contrast, precipitation changes exhibit marked regional discrepancies with a mix of positive and negative anomalies in both mean ascending and descending regions. A moisture budget analysis indicates that changes of tropical precipitation are controlled mainly by the dynamic effect, with a secondary contribution from the thermodynamics effect. Precipitation changes comply with the “wet-get-wetter” or “dry-get-drier” mechanism over the regions where dynamic and thermodynamic effects work together, accounting for about two thirds of the total tropical area. Examining changes of convection structure further show that regions with negative precipitation anomalies must be accompanied by the weakening of convection in the entire troposphere. Convection structure changes attributing to positive precipitation anomalies, nonetheless, appear to be very different depending on the regions. In the mean ascending region, the positive precipitation anomaly is associated with the deepening of convection. In the mean descending region, the positive precipitation anomaly is a result of proportionally enhanced convection within the troposphere. The above findings are based on area-mean results. Further details may emerge when viewing convection and precipitation changes at local scales. |
107年中華民國大氣科學期刊優良論文「台灣熱浪特性分析與變遷推估」
李庭慧、許晃雄 第45期 第4號 頁281-304 本研究使用台灣氣候變遷推估與資訊平台計畫(TCCIP)所產製之台灣測站網格化資料以及第五階段耦合氣候模式對比計畫(CMIP5)中12個模式的日最高溫資料，分析台灣1960-2005年間7-9月的熱浪。以兩種相對高溫分析方法（CTX與EHF）評估觀測與模式中的熱浪，發現兩個方法對於熱浪的特性都有不錯的掌握，觀測與CMIP5模式的熱浪發生頻率、持續時間與強度都有增加、增長與變強的趨勢。 從觀測的大尺度環流場發現，當台灣有熱浪發生時，西北太平洋的副熱帶高壓會向西延伸且增強，造成台灣地區有反氣旋式環流距平籠罩，並伴隨有下沉氣流，導致高溫持續。近半數的模式模擬也呈現一致的結果。除此之外，觀測與模式都發現熱浪事件發生時，200hPa的重力位高度距平場有顯著的波列，從台灣經日本往北太平洋延伸，呈現正負正距平排列。波列的結構愈明顯，強度愈顯著，台灣的高溫會愈容易出現也維持較久。 從CMIP5模式資料推估未來台灣熱浪的變遷趨勢，結果顯示未來輻射強迫力增加幅度愈大，熱浪的持續時間與強度都會明顯增加增強。以現在的熱浪門檻為標準，未來若是能將全球暖化程度控制在低輻射強迫力(RCP2.6)情境下，則台灣地區的熱浪不管是在頻率、持續時間或者強度上，都不會和現在有太大的差異。相反的，在高輻射強迫力(RCP8.5)情境下，21世紀末台灣整個夏季都可能處於熱浪狀態，即使以21世紀末的條件去篩選未來的熱浪事件，模式仍呈現世紀末的夏季時常為熱浪事件影響。不同的是，模擬結果顯示大尺度的波列系統並非為世紀末熱浪事件的影響因素，而是受到中高緯北太平洋上空暖化事件的影響。 |
107年中華民國大氣科學期刊優良論文 |
107年中華民國大氣科學期刊優良論文 |
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「康芮颱風（2013）侵台期間台灣西南部強降雨事件之研究」
李清勝、饒心誠、謝宜桓 第46期 第2號 頁149-171 康芮颱風(Kong-rey，2013)於8月28～29日沿台灣東部外海北上期間，台灣西南部平地地區出現顯著降雨，此降雨型態與颱風降雨氣候模式所估計者有顯著差異。雙都卜勒風場及回波顯示，當康芮中心位於台東、花蓮外海時，有一南北向線狀對流系統在台灣西南部地區形成，並維持3～4小時，為導致此特殊降雨事件之重要原因。本研究利用天氣研究和預報模式(Weather Research and Forecasting Model，WRF)，針對此線狀對流系統之形成進行模擬實驗，以探討其中之重要機制。結果顯示，在康芮中心於台東、花蓮外海期間，台灣中部沿海地區低層有一中尺度氣旋式環流形成，使西南部地區出現西北風與西風之輻合，對流系統在此地區形成與發展。逆軌跡分析結果顯示，位於台灣北側之潮濕空氣塊，受低層環流影響而以氣旋式軌跡移至西南部之輻合區，為此降雨事件的重要水氣來源。結果同時顯示，台灣地形顯著影響此對流系統之形成位置；移除地形(或地形減半)之敏感度實驗結果顯示，台灣中部沿海地區不再有(或無明顯)中尺度氣旋式環流形成，導致低層主要輻合區位置改變，使對流系統與降雨區位置和觀測有顯著差異。 |
「臺灣地區WRF颱風系集降雨機率預報之評估、校正與經濟價值分析－第一部分：預報評估」
張惠玲、陳冠儒、吳佳蓉、汪琮、洪景山、楊舒芝 第46期 第1號 頁69-104 本研究主要是針對臺灣地區的颱風，利用中央氣象局發展的WRF系集預報系統(WEPS)，進行定量降雨機率預報；最終目的在於提供更具參考價值的系集颱風降雨預報產品，並讓使用者藉由系集機率預報做出最佳化的決策，以得到最大的經濟價值。研究成果擬分述於三篇論文中，包括系集降雨機率預報之評估、校正與經濟價值分析。 本論文(第一部分-預報評估)的研究重點在於評估WEPS的品質良窳，並利用WEPS產生颱風降雨機率預報，詳細校驗其預報表現。研究結果顯示：WEPS的系集散度可良好地反應預報的不確定性。颱風降雨機率預報具有相當好的區辨能力，但有明顯的預報偏差，可信度和區辨能力均隨著降雨門檻增加而降低。 不同區域的校驗結果顯示：颱風降雨預報在陸地區域的可信度與區辨能力均優於海洋區域，這與做為真實場的雷達降雨估計特性有關。此外，平地的可信度優於山區，但山區的區辨能力優於平地。整體而言，山區的預報技術優於平地，這是因為地形鎖定效應造成颱風降雨在迎風斜坡上的可預報度高於平地，因而WEPS在山區的預報技術和區辨能力相對較佳。Mann-Whitney檢定顯示山區的預報能力優於平地具有統計上的顯著性。 |
107年中華民國大氣科學期刊優良論文「臺灣冬季溫度季節預報的預報因子挑選及可預報度來源分析」
李思瑩、盧孟明 第46期 第2號 頁125-148 本文提出簡單但有物理根據的臺灣冬季（12-2月）溫度統計預報模式。以全球海表面溫度（SST）、陸地上2公尺氣溫（T2M）、海平面氣壓（SLP）三個氣候變數為範疇，經過繁複的預報因子篩選過程，確認出三個有預報技術的統計預報模式，繼而以2002–2017年冬季回溯預報實驗的預報結果說明這些模式的三分類預報命中率可作為選擇適合預報臺灣冬季溫度的季度氣候預報模式的判斷基準。三個統計預報模式的五個預報因子分散在四個不同區域：熱帶東太平洋、熱帶中印度洋、歐亞邊界的烏拉爾山、日本南端至南海北部的臺灣附近西太平洋海域，預報因子的變數有秋季平均SST、SLP以及秋季轉入冬季時SST、T2M變化幅度。預報因子與大尺度氣候變異遙相關模態的對應關係顯示臺灣冬季溫度年際變化可預報度根源於太平洋與北大西洋秋冬季的海表面溫度變異，但設想的情境能否實現則決定於大氣的遙相關反應，其中聖嬰現象（ENSO）、東大西洋與西俄羅斯模態（EA/WR）、西太平洋模態（WP）是聯繫海溫變異與臺灣附近冬季溫度變化的重要模態。預報單位若加強監測分析這些模態和海溫變異在入冬之前的關係，將有助於判斷臺灣冬季溫度的變化趨勢。 |
107年中華民國大氣科學期刊優良論文「臺灣地區WRF颱風系集降雨機率預報之評估、校正與經濟價值分析－第三部分：經濟價值分析」
陳冠儒、張惠玲、吳佳蓉、汪琮、洪景山、楊舒芝 第46期 第2號 頁198-221 系集預報主要是透過擾動模式初始場、邊界條件，以及各種參數法，產生多個系集預報成員，目的在於攫取預報過程中各種不確定性來源。經濟價值EV（Economic value）可用以評估使用者參考了系集預報進行決策後能夠獲得多少效益。 本研究主要採用中央氣象局之WRF系集預報系統：WEPS（WRF ensemble prediction system）系集颱風降雨機率預報，除評估使用者以此預報產品做為決策依據所能獲得的經濟效益外，同時也比較機率預報與決定性預報兩者經濟價值的差異。結果顯示，即便決定性預報與機率預報來自於相同的系集成員，對於大部分的模式使用者來說，機率性預報能夠提供的經濟價值較高。 |