涌浪与风浪预报作业系统开发与建置.PDF

湧浪與風浪預報作業系統開發與建置 1 1 2 3 3 3 范揚洺 * 陳家銘 李汴軍 滕春慈 朱啟豪 林芳如 1成功大學近海水文中心 2華梵大學環境與防災設計學系 3 中央氣象局海象測報中心 摘要 本研究目的為開發中央氣象局湧浪與風浪預報作業系統。為因應湧浪預報之需求，中 央氣象局已於 99 年度將美國海洋大氣總署所發展之WAVEWATCH III 波浪模式更新至最 新版本(WAVEWATCH III version 3.14) 。為了提昇湧浪與風浪預報模式預報準確度，本年度 (100 年度)改進與整合湧浪與風浪預報系統及建立校驗模式方法，並開發預報產品資訊提供 預報員預報參考。現階段已完成平均周期公式修正：由平均周期驗證結果顯示修正後的周 期較接近實測周期，且由修正周期公式前後模擬的波高顯示修正前後波高皆不改變，由此 驗證得知平均周期計算公式已完成修正，且其他波浪參數的結果不會受到影響。又為了提 供預報員預報產品，現已完成預報產品圖形化之程式開發與製作，並已每日作業化執行預 報產品輸出。後續擬對預報模式進行率定與校驗，進而提昇預報準確度。 關鍵字：NWWIII 湧浪與風浪預報模式 、率定、校驗、ARS 法 受到空氣阻力和海水內摩擦影響，消耗不少能 一 、緒論 量，導致波高減低而周期拉長，所以湧浪的外 形較為圓滑規則，周期較長，波長也較長，可 1-1 研究背景 達幾百米。且湧浪的傳播速度往往比海上天氣 系統的移速快得多。颱風及西南氣流所引起的 海氣象資訊對於海上航行安全影響極大， 湧浪，往往可作為這些天氣系統來臨的先兆。 惡劣的海氣象如海上強風、巨浪與颱風等常是 造成船隻觸礁、碰撞甚至傾覆等海難事件之主 湧浪一般具有巨大的能量，當它傳到淺海 要原因。準確的海氣象資訊對於確保航行船舶 時，波浪底部受海底地形影響，發生變形效應。 之安全非常重要，有效的提供航行船舶最即 波浪底部因受海底摩擦停滯不前，而波峰卻以 時、迅速、適當等各項航行安全資訊，將能有 原來的速度前進，這樣就使波長越來越短，波 效的預防海上意外事故的發生。另外，近年來 高越來越大，最後發生波峰卷倒和波浪破碎的 國人從事海洋遊憩活動頻繁，完善的海洋遊憩 現象。所以雖然風和日麗、海面平靜，湧浪對 環境，除了完善的硬體設施可提供遊客遊憩便 身處岸邊或在近岸海面活動的人士構成威脅。 利性外，準確的海氣象資訊是減少意外災害的 如每每颱風尚未抵達台灣前，即使岸邊的風浪 發生及生命財產的損失之重要一環。 還不是很大，但因湧浪已逐漸傳遞至近岸，對 岸邊活動的民眾威脅很大。又如民國 98 年 9 海洋中的波浪主要分為風浪與湧浪兩種。 月14 日高雄左營軍港外1.3 浬處發生潛艦艦長 所謂「無風不起浪」，海洋中的波浪一般是由風