衛星遙測於臺灣及鄰近地區高衝擊天氣之防災應用-利用衛星影像進行雲像元移動追蹤與預測(子計畫二)(I)

臺灣地區近年來所面臨的高衝擊天氣事件問題嚴峻，雨的觀測與預報的精確度更為重要。雲是用來預測天氣的重要資料，也是天氣雲圖在氣象預報中是必定出現的資訊。雲相態及種類、雲頂的溫度、高度及氣壓的變化等資訊都可推估雲的發展及降雨。若要分析雲頂溫度、高度及氣壓的變化，首先必須追蹤雲像元的移動、生成及消散。雲的追蹤可以利用地球同步氣象衛星，提供大範圍且高時間解析度的影像。先前MTSAT-2每30分鐘提供一張影像，遇到訊號干擾則會延長到一小時更新，而較小的對流雲可能在30分鐘內就生成到消失，衛星雲圖很難辨識，移動速度較高的雲也不易追蹤。日本氣象廳發射的向日葵8號（Himawari-8）衛星已於2015年7月正式發送訊號，它不但增加頻道至16個，也提升時間解析度到10分鐘，甚至可對小範圍區域進行2.5分鐘解析度的觀測。再加上日本向日葵九號(Himawari-9)，中國風雲四號(FY-4)、韓國GEO-KOMPSAT-2等，有希望達到半球3分鐘時間解析度。本子計畫將分兩年進行，第一年以粒子群聚法配合類神經網路追蹤雲像元的移動，估計雲濃度變化與雲系統的發展，並預測雲的移動並計算誤差。第二年將整合相關子計畫之參數，利用線性與非線性的多變數回歸函數計算雲特性的變化、溫濕度與降雨的相關性與時間延遲，做為天氣預報的一部分。