申論題

臺北航空氣象中心設有多條航空通信網路及飛航訊息處理系統(AMHS)使用者介面(UA)，與中央氣象局、空軍氣象中心及國外互相交換資料，另有多元化氣象產品顯示系統(MDS)、航空氣象服務網(AMSP) 和氣象及飛航情報諮詢系統(WFIS)，提供飛航氣象產品及國內外機場天氣資料。

一、台灣氣象雷達網現況

桃園航空氣象臺設有「都卜勒氣象雷達」，從事鋒面、颮線、雷雨與颱風等顯著危害天氣之降水回波及徑向風速觀測。松山及桃園航空氣象臺設有低空風切警示系統(LLWAS)，可提供機場航機起降航道風切資訊。松山、桃園、高雄、金門、豐年、及北竿等 7 個航空氣象臺除依國際標準設置新式自動氣象觀測系統(AWOS)，其他蘭嶼、綠島及南竿等 3 個航空氣象臺設置整合式氣象觀測系統，以觀測機場風向風速、雲量、雲高、溫度、露點、氣壓、降水等氣象要素。七美與望安機場則架設獨立裝備氣象觀測系統，以提供風向風速、能見度、天氣、雲量、雲高等氣象資料，供航機使用。雙偏極化雷達設置於五分山、清泉崗機場及馬公機場。

二、都卜勒雷達

(一)、觀測原理

應用雷達所發射電磁波頻率與接收電磁波頻率之差，推算目標物移動的速度。以測量高空風之超高頻雷達，除可偵測目標物的反射訊號外，另據測量目標物的徑向移動距離。

(二)、提供之資料

    1. 降水回波強度: 可偵測天氣系統垂直發展高度與回波強度及水平；垂直降水強度，亦可顯示天氣系統移動方向和速度。根據回波圖可區分層狀雲或對流雲之降雨回波消長、亮帶高度等。

    2. 徑向風場速度: 都卜勒雷達能偵測以風速為單一徑向分量，得知水平、垂直不連續風變帶、鋒面帶、冷空氣厚度、風場旋轉及輻合等。亦可看出颱風氣旋是旋轉中心位置及大氣場運動特性。風場速度回波特性可判讀風切、微爆氣流及陣風鋒面。

    3. 頻譜寬: 不同的目標務，頻譜寬度會不同，雨的頻譜寬比雪還寬。頻譜寬可偵測到亂流及風切。

三、雙偏極化雷達

(一)、為都卜勒氣象雷達之升級。由原本單一級化(水平)增加為雙級化(水平加垂直)，發射方式能夠同時發射也可接替發射，回波接收也是分開接收。雙偏極化除了都卜勒原有的三個參數，另外增加了三個參數。

(二)、雙偏極化雷達之參數

    1. ZDR差異反射率: 以水平和垂直方式所得回波強度的比值。對降水例子的扁平度敏感，隨著與低成長與變化，由球形轉變為扁形狀，使相同回波強度有不同的降水率。水平和垂直回波強度的差異，在相同回波強度，區別了大小雨滴的數量，估計降水系統中的雨滴粒徑分佈，可提高定量降水估計的準確度。

    2. RHV相關係數: 水平與垂直經由雷達連續發射數個脈衝而獲得，個脈衝所測到的水平與垂直的相關係數。受地形影響或目標物非均勻物體時，其直會低於0.5以下，若目標物為純雨滴及冰晶，水平與垂直訊號一致性高，相關係數值高達1.0、0.99或是0.98。其值可過濾非氣象訊號，提供良好的氣象資料。

    3. KDP比差異相位差: 受水象粒子的形狀、種類、個數影響，由於不受到能量衰減影響，所以除了可以用作回波和差異反射率衰減修正的參考值，還能得到較佳的定量降水估計結果。

四、都卜勒雷達與雙偏極化雷達差別

(一)、以傳統Z-R關係式(不修正回波衰減)及雙偏極化參數降雨估計法(修正回波衰減)比較，顯示搭配雙偏極化氣象雷達3個參數並修正回波衰減後估計的降雨量，明顯的比傳統的單一Z-R關係是在不修正回波衰減的情況下，大幅提升降雨率估計的準確度。

(二)、相較於都卜勒雷達僅能使用單一Z-R關係是回波估計降水；雙偏極化雷達資料在定量降水估計方面，利用反演雨滴粒徑分佈、修正回波衰減及除去非氣象回波後，更能提供高準確度的定量降水估計產品。

(三)、因不同水象粒子(液相、冰相)，在各個雙偏極化雷達參數均有不同的特質，因此相互比對雙偏極化雷達的多參數資料，則可進行水象粒子分類，如過冷水、冰雹等。