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「海氣耦合模式之應用與發展」專題演講紀要

  • 作者:楊雨溱、張可揚/海洋漁業組

本所於本(113)年3月12日邀請國立臺灣大學海洋研究所特聘教授曾于恒博士以「海氣耦合模式之應用與發展」為題進行學術專題演講。曾教授畢業於美國史丹福大學,取得環境流力博士學位後,持續致力於小尺度環境紊流研究。在博士後研究期間,因緣際會下,開始投身大尺度的全球氣候模式發展工作,並先後任職於美國國家大氣研究中心與臺灣大學等機構。

曾教授首先詳細說明海氣耦合機制模式,這個模式涵蓋了海洋模式、大氣模式及耦合部份等三個架構,他解釋這些部分是如何通過海洋與大氣模式之間的交互作用以及能量的傳遞來協同運作。目前交通部中央氣象署已建立暴潮模式、波浪模式與潮汐模式的海象預報系統,然而臺灣周圍海域存在著各種不同的海洋大氣交互作用,例如季風對大氣的影響以及冷渦旋與暖渦旋等所導致的區域海象改變,這些因素都必須被納入考量,甚至需要進一步加入更多的變數,例如考慮到大尺度的黑潮入侵等,才能提高海象預報模式的準確度。

曾教授表示,在臺灣的災害中,颱風(66%)、寒潮(23%)、豪大雨(10%)等天然災害佔了很大的比例,而且往往造成農林漁牧的嚴重損失。例如2016年的霸王級寒流,重創了農作物與西南沿海地區的養殖漁業,全臺的農林漁牧業損失估計高達新臺幣35億元。若要準確預測寒害或颱風等高強度事件以防範未然,除了需要提高模式解析度與長期預報的能力外,更需要考慮完整海氣交互作用,亦即海氣耦合模式。

目前,海氣耦合模式已被廣泛運用在海況預報上,該模式同時考慮大氣和海洋的耦合效應,在短期的天氣與季節預報方面較具可信度。因此曾教授與中央氣象署合作,致力於以全球海氣耦合模式驅動高解析度的臺灣區域海氣耦合模式,希望能加速建立多尺度、高解析的長期預報系統。曾教授團隊提供的高品質邊界條件正是提升區域預報品質的重要關鍵,除了可客製化區域預報,解析度也變得更高、預報時間更從數日拉長至一個月以上。

曾教授團隊也分享其模式預測結果,包括海溫、海流、混合層深度等,與測站實際數值相比,除了某些時期因臺灣海峽黑潮水入侵過強導致實測數值較高外,其他預測值與實際值大致符合。在團隊的努力之下,區域海氣耦合系統讓臺灣沿近海的預測模式更加完整。這些成果不僅有助於我們更深入的了解全球氣候變化,還能夠通過準確的預報和預警,減輕氣候變遷對社會經濟和國土環境造成的衝擊影響。最後,曾教授與同仁就海氣耦合模式與漁業的結合進行熱烈討論,也期待未來能有更多的合作機會。

曾教授說明其團隊所發展的太平洋氣候變異理論

曾教授說明其團隊所發展的太平洋氣候變異理論

海洋漁業組張可揚組長代表致贈本所推廣品,感謝曾教授蒞所演講

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