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歐美研究
一、短期氣候的模擬：天氣數值預報
針對短期天氣變化的研究和預測，首要考量是如何在最短時間
內獲得最精準的預測結果。在還沒有電腦模擬技術的時代，要知道
未來天氣狀態的主要方法是針對所收集到的觀測資訊進行天氣圖
繪製，
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再按照大氣物理原則和過往經驗進行天氣圖分析。
5
這種
方法也被稱為「主觀預報」，因為預報者的個人判斷是該法的主要
依據。電腦模擬技術純熟之後，該法也被引入用來進行短期氣象預
測。如前所述，模擬方法是利用大氣會按照相關物理定律進行運動
的假設，採用了適當的天氣方程式組，再利用電腦的快速計算特
性，將觀測到的氣象資料輸入進行計算而達到天氣預報目的，此方
法稱為「數值天氣預報」(
numerical
weather
prediction
)，主要運算
模型為「大氣環流模式」(
General
Circulation Model
;
GCM
)。相對
於傳統的主觀預報，數值天氣預報被認為是具有理論依據、不含主
觀因素的研究方法，再加上計算時間短等優點，已成為目前短期天
氣預報的主流方法 (陳正改，
1995
:
193
-
195
)。由於天氣預報需求多
為區域性，需要迅速並準確獲得近期天氣狀態的結果來符合社會需
求，太複雜的模擬不僅增加運算時間，也不必然比簡化的模型有更
好的預測結果，因此一般區域性天氣預報模型會選擇符合現有電腦
硬體設備、且相對簡易的大氣模型進行預報工作。換言之，在氣象
預測的科學實作中，會將模擬重點放在造成氣象變化的大氣活動而
忽略其他相關但影響不顯著的因素，如洋流變化、溫室效應等因素。
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大氣資料的收集包含了目測天空狀況、風向風速、能見度、氣溫露點、海平面氣壓、
氣壓趨勢、降水量、雲狀雲高、氣溫、濕度、氣壓。這些資料的收集又包含了地面
觀測與高空觀測等不同高度的資料收集
(
陳正改，
1995
)
。
5
大氣物理原則主要是依據
1918
年挪威氣象學家
J. Bjerknes
所提出的挪威氣旋模型
(
Norwegian cyclone model
)
鋒面學說
(
Ahrens, 2009
)
。