船載C波段雙偏極化氣象雷達
船載 C 波段雙偏極化氣象雷達,其觀測方向為船首,觀測範圍為方位角約左右個90度度、仰角0~90度、距離150公里,觀測時間解析度為6~10分鐘,空間解析度可達 100 公尺。該雷達規劃搭配陀螺儀穩定系統修正新海研1號因海浪產生的晃動,並透過GPS衛星訊號修正新海研1號的移速,進而提供高品質海上船載雷達觀測資料。觀測變數包含:回波強度、徑向風場、波譜寬、差異相位差、差異反射率、相關係數。雙偏極化氣象雷達可透過多觀測變數特性,使資料品質得以提升,提供更準確的海上降水系統觀測,利用徑向風場觀測搭配三圍風場演算法,可解析海上對流系統內風場及雲雨的三維結構。
利用差異反射率反眼降水的粒徑分佈譜,可精確估計大範圍(~2 萬平方公里)內的降雨強度及雨量空間分布。透過差異相位差、差異反射率、相關係數觀測在各類降雨型態的特徵差異,可分辨三維空間降水粒子的種類(包含毛雨、中雨、大雨、冰晶、雪、冰雹、 冰水混相....)。 透過新海研1號載台,可將大氣雷達的觀測範圍由陸地延伸至台灣周邊海域及大洋區,收集各類海洋型降水系統的三維風場、雲微物理場特性,分析海洋大氣邊界層如何影響海洋型降水,了解大氣與海洋之間的耦合與反饋機制 ,研究接近台灣的天氣系統與地形的交互作用。結合潛勢雲簇的三維風場、雲微物理場特性及衛星資料,利用資料同化技術,提供大氣海洋耦合數值預報模式較佳的初始條件,提升颱風預報準確度。
收集各類海洋型降水系統特徵資料,提供全球大氣海洋耦合氣候模式驗證,彌補過去洋面上大氣資料不足,提升氣候模式在西太平洋的正確性。結合台灣太空計畫,以雷達觀測發展西太平洋大氣參數驗證平台,提升自主衛星資料相關產品的準確性。透過氣象雷達準確估計大範圍內的降雨量,結合海鹽觀測,研究海洋表面大氣降水與海洋鹽度混合機制,改善海洋數值模式對混合的處理方式。
新海研1號船載氣象雷達的應用規劃
1.解析大洋上對流系統的動力與雲微物理特性、降雨過程、及邊界層的變化。
2.北半球夏季季內振盪期(BSISO)南海及西北太平洋海氣交互作用對降雨的影響及海洋的反應。
3.了解颱風/梅雨鋒面/西南季風生成前大氣海洋環境特徵,以提升預報。
4.研究海氣交互作用、以及對劇烈天氣生成的影響。
5.探討各類降雨系統對海洋的反饋作用,如雨水對海水鹽度產產生的變化。
6.驗證其他儀器如衛星與浮標的觀測資料。
7.海洋日暖層(DWL)變化下的大氣條件。
8.東海及台灣北部海域冬季東北季風與海洋的回饋機制。
9.參與或支援未來國際合作大氣及海洋科學研究(如:TEPEX)。
10.延伸陸基氣象雷達海域觀測範圍。
11.離岸風機發電場評估。
歷屆會議討論
2019年12月13日:科技部貴儀(新海研船)長期發展諮詢會議
2020年01月09日:科技部貴儀(新海研船)白皮書討論會議
2020年04月01日:大氣學門新海洋研究船大氣海洋聯合觀測平台規劃會議
2020年07月07日:科技部大氣與海洋聯合觀測議題討論會議
2020年07月09日:中科院船載雷達經驗交流會議
2020年07月30日:大氣學門研究人員參訪新海研1號(台船基隆造船廠
2020年09月24日:科技部海洋科技前瞻研究中綱計畫第,次討論會議
2020年10月20日:財團法人中國驗船中心台北總部
(討論裝置的可行性,相關法規)
2020年10月21日:科技部海洋科技前瞻研究中綱計畫第2次論會議
2020年10月29日:大氣學門業務說明會
2020年11月25日:新海研1號裝置船載雷達會議
(台船高雄辦公室,討論施工細節)
2021年03月18日:科技部新海研1號加裝氣象雷達第次協商會議
2021年04月15日:科技部新海研1號加裝氣象雷達第次協商會議
2021年05月03日:拜會氣象局鄭明典局長討論未來合作事宜
2021年05月12日:新海研1號船載氣象雷達建置工作小組會議
歷次討論重點
1. 新海研1號的空間是否仍能加裝氣象雷達?
2. 可以加裝的是哪一型氣象雷達
3.如何裝(法規,技術,船體改裝..)
國外船載雷達專家研究經驗交流
Australia Investigator Dr. Alain Protat,BOM[取得資料]
2023/11/21 中大大氣系:
Statistic properties of tropic convection to inform cumulus parameterization.
2023/11/22 台大海洋所:
Multidisciplinary science enabled by the Australian Research Vessel Investigator.
Japan Mirai(未來號) Dr.Katsumata.JAMSTEC[取得技術文件]
$USA CSU SEA-POL Dr. Michael Bell,CSU 报術文件,SEA-POL
2018/2019資料]
均已進行經驗分享交流。
Building shipborne meteorological radar alliance.
2023.05.15、原廠第一次交貨延通知:因新冠疫情導致廠驗與交貨出口,需延遲至Feb.2024
2023.10.27、第二次交交貨延進通知,因新冠疫情導致廠驗與交貨出口,需延遲至 Aug.2024[High Voltage Pulse Modulator]
2023.12.20、原廠第三次交貨延通知:因國際形勢導致廠驗與交貨出口,需延遲至 Nov.2024[Inertia Motion Control unit (IMU)]
2024.2.15~2025.4.20 :10次線上視訊會議進度討論。
原訂2025.6.13 履約,原廠尋求延期至2026.6.12
EEC Estimated Receipt of Material - November 2025
EEC Software Imbedded Development - November-December 2025
Official Notification to GECL/NTU for FAT Ready - December 2025
Startup, Calibration and Endurance Testing - January 2026
Factory Acceptance Test - March 09 - 13, 2026
Freight Arrival in Taiwan: April 30, 2026
Installation - May 2026
Site Testing - May 25 - 29, 2026
船載氣象雷達觀測貴重儀器結論
原廠嚴重延誤船載雷達進度,持續追蹤進度,尋求2025年第四季至2026年第一季完成安裝與測試。
已建立分析軟體、取得國外船雷達資料,驗證與測試船載雷達分析軟體。
整合大氣學門個領域觀測儀器,完成NORI-0069及 NORI-0075航次,整合測試大氣觀測儀器於新海研1號運作。參與單位:中央大氣、台大大氣、臺北大學、中研院。
常態化國內大氣觀測團隊參與新海研1號航次。
強化海洋大氣邊界層與降水觀測。
跨展大氣與海洋研究團隊合作。
持續與日本、澳洲、美國船雷達研究團隊保持聯繫,建立合作關係。