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極端天氣與氣候變遷所引起之劇烈暴雨常對臺灣造成很嚴重的災害損失。如何有效提供準確的暴雨預報資訊，供大眾做好防災或水資源管理，是非常重要的工作。臺灣與菲律賓皆常因颱風與暴雨成災導致生命、財產及公共設施之嚴重損失，促進雙方在颱風、極短時劇變天氣與氣候變遷等相關學術、作業技術、預報資訊、資料共享之研習交流與經驗分享，將有助於提升雙方對上述議題之預報技術進而達到防減災害之目的。本研究團隊(國立臺灣大學大氣科學系，中央氣象署及國立中央大學大氣科學系、國立師範大學地球科學系)與菲律賓大氣地球物理和天文管理局(Philippine Atmospheric, Geophysical and Astronomical Services Administration，PAGASA；氣象主管單位）、University of the Philippines, Los Baños (UPLB)，在國家科學及技術委員會支持之臺灣菲律賓雙邊國際合作「火山、海洋、颱風暨地震」計畫(Taiwan-Philippine TECO-MECO partnership project: VOTE - Volcano+ Ocean+ Typhoon+ Earthquake）下，進行持續密切的合作交流，已執行完成第二期計畫，目前正執行第三期計畫。去年度舉辦之第8屆臺菲部長級科技會議，其中規劃賡續辦理臺灣菲律賓雙邊VOTE第三期計畫。本計畫氣象領域總主持人為國立臺灣大學周仲島教授，中央氣象署馮欽賜副署長及國立中央大學大氣科學系張偉裕教授為共同主持人。為順利執行後續計畫，與應菲方邀請共商合作事宜，周教授、馮副署長等人於本(113)年3月4(一)至7日(四)共赴菲律賓馬尼拉市菲律賓大氣地球物理和天文管理局(PAGASA)進行雙邊合作計畫會議及參加中尺度對流系統與劇烈豪雨預測研討會(Workshop of Mesoscale Convective Systems and Severe Rainfall Prediction)，會議行程如下：

3月5日(星期二) 本研究團隊至位於馬尼拉的Novotel Manila Araneta City in Quezon City進行雙邊合作計畫會議。會議由PAGASA局長Dr. Nathaniel T. Servando、本計畫氣象領域總主持人周仲島教授及氣象署馮欽賜副署長共同主持，此次會議早上議程，由菲律賓方專家負責總結VOTE第二期成果，下午議程則由臺灣方面學者專家報告VOTE第三期計畫規劃項目與目標，菲方極為重視，PAGASA局長Dr. Nathaniel、研究發展及訓練組組長Ms. Shirley J. David、氣候及農業氣象組組長Ms. Thelma Cinco全程整天與會。本研究團隊主要發表報告題目為：

1. Upscaling of Typhoon Forecast Support Systems for Efficient Operations (Miss Pin-Yen Liu)
2. Optimization of Wave Prediction Operational System (Miss Fan-Ju Lin)
3. Radar and Disdrometer Product Application for Rainfall Monitoring (Miss Yu-Shuang Tang)
4. Improvement of PAGASA Regional Data Assimilation and Modeling System (Dr. Shin-Gan Chen)
5. Improvement of PAGASA Radar data with Dual Polarization Quality Control Technique (Dr. Pao-Liang Chang)
6. Sub-seasonal to Seasonal Climate Prediction Application (Dr. Ching-Teng Lee)

菲律賓大氣地球物理和天文服務管理局(PAGASA)於VOTE第一期(2016-2019)取得中央氣象署自行研發之第1代颱風分析與預報整合系統 (Typhoon Analysis and Forecast Integration System , TAFIS) 相關原始碼，透由持續與氣象署進行相關程式碼安裝之諮詢，最終發展出符合菲方本土化需求之颱風預報作業雛型系統 PISTON (PAGASA Integrated System for Typhoon Operation)，並 於2019年上線作業。在颱風強度技術方面，PAGASA與氣象署及淡江大學蔡孝忠教授合作，引進颱風強度統計預報指引方法(Weighted Analog Intensity Prediction, WAIP)，針對2014至2017年菲律賓周圍海域之颱風進行強度預報校驗，並與氣象署分享該指引可能高估颱風強度的原因，相關研究成果亦發表於TAO期刊。VOTE第二期(2019-2022)，氣象署持續協助菲方開發PISTON系統之本土化工作。在颱風強度技術預報方面，氣象署將WAIP程式模組由Matlab改寫為Python程式，提供未來WAIP技術持續優化擴充的便利性。2022年透過氣象署技術轉移，PAGASA完成建置WAIP快速增強(RI)模組及分歧預報(Bifurcation)模組，菲方已初步針對2018至2023年有關分歧預報的歷史個案進行校驗，相關成果預計今(2024)年撰寫期刊論文及投稿。有關颱風暴風圈侵襲機率 (Wind Speed Probabilities, WSP)產品，氣象署也依菲方需求提供相關技術支援及諮詢。另外，氣象署持續提供菲方應用及導入統計後處理系集預報技術資源，包括OBEST及貝氏模型平均法，以提升PISTON在預報作業的可用性。

菲方報告在第二期VOTE的子計畫2A中，已開始利用菲律賓2部雨滴譜儀進行雨滴粒徑分布(DSD，drop size distribution)氣候特徵統計，以及在地化S和C波段雙偏極化雷達定量降雨估計式，並應用至馬尼拉附近2部雷達觀測，進行定量降雨估計表現評估(Ibanez et al. 2023)。此次我作為臺灣中央氣象署端在子計畫2A的代表，報告題目為「雷達和雨滴譜儀在雨量監測的應用(Radar and Disdrometer Product Application for Rainfall Monitoring)」，內容包括兩部分，第一部分介紹臺灣作業雨量監測的儀器現況和應用情形，包括一維式雷射雨滴譜儀、雨量器和雷達，現在劇烈天氣監測系統(QPESUMS)作業產製的面化雨量產品，已即時以雨量站觀測校正雷達定量降雨估計量，雨滴譜儀提供每1分鐘雨滴粒徑和落速的觀測資料，可即時計算降雨率、液態水含量，以及相關雨滴粒徑分布產品，並透過T-matrix反演雷達參數，可有效連結雨量器和雷達觀測，提升雷達定量降雨估計準確性。第二部分則為VOTE計畫第三期在雷達定量降雨估計(Quantitative precipitation estimation，QPE)和定量降雨預報(Quantitative precipitation forecast，QPF)部分預計重點合作項目，以及三年的分年規劃進程，在QPE發展部分，包括雨滴譜儀資料處理與應用、在地化定量降雨估計式和建立適用菲律賓地區作業雷達網連之定量降雨估計法；QPF部分則以定量降水即時預報(Quantitative precipitation nowcast，QPN)經驗交換為主。

菲方PAGASA團隊針對臺菲VOTE計畫第2期的成果進行報告。在「P1B—Improvement of data assimilation and numerical prediction system」子項目中，由PAGASA數值預報模式小組的組長Mr. Gabriel S. Miro報告VOTE計畫第2期的重點成果，包含以下幾點議題說明：

1、針對區域模式資料同化技術與PAGASA進行交流與經驗分享（1次線上及1次實體）。
2、共同合作發展PAGASA-WRF區域模式的資料同化系統，包括觀測資料蒐集、背景誤差統計、模式網域設計、資料同化敏感度實驗等。
3、PAGASA模式團隊於多次研討會場合進行成果發表，提升雙方合作效益之能見度。

於3月5日下午由氣象署說明VOTE計畫第3期的工作規劃，由科技發展組陳新淦科長針對「P2B—Improvement of PAGASA regional data assimilation and modeling system」子項目進行報告，規劃重點合作項目包含如下：

1、強化PAGASA-WRF模式預報效能，包括擴大模式網域範圍及增加水平解析度（由12/3 km增加為10/2 km）。
2、精進PAGASA-WRF資料同化系統（3DVAR），包括最適化調校、同化地基GNSS衛星反演資料的效益評估等。
3、合作發展PAGASA-WRF模式的溫度偏差修正之模式後處理技術。
4、對雷達徑向風資料品管技術的經驗分享交流，及徑向風資料同化個案實驗的效益評估。

在Prject3-A的報告主題是: SUB-SEASONAL-TO-SEASONAL (S2S) PREDICTION OF CLIMATE EXTREMES，原本由Analiza S. Solis (長期科科長)，因臨時有事，改由Joy H. Figuracion報告，在成果報告中，分享了過去3年有關在VOTEⅡ計畫的研究成果，這三年工作成果分別是，第一年分析聖嬰現象(ENSO)及季內震盪(MJO)跟颱風路徑以及極端降水之間的分類，得到在反聖嬰年時氣候背景下，此時菲律賓區域的颱風降水會比正常年偏多。根據這樣的物理概念下，進一步產製颱風的即時監測產品，主要是監測目前氣候現狀，第二年則是開始引用WRF數值模式並且針對菲律賓地區進行颱風個案預測模擬，模擬結果中得到WRF模式可以大致可模擬出颱風移動路徑，而且模式在三週前對於颱風的路徑上是具有可預報度，第三年持續測試WRF模式之外，同時也開發S2S預報系統並產製相關預報產品。在Prject3-B的報告主題是TROPICAL CYCLONES,，由Marcelino Q. Villafuerte II報告，第一年是利用中央氣象署建置的TC Tracker (https://tctracker.cwa.gov.tw/)的颱風預報資訊來加值產製菲律賓區域的颱風預報指引，提供當地民眾參考，第2-3年則是詳細分析此地區的颱風個數、颱風影響時間、颱風ACE來分析其預報能力，同時也開發各種的颱風加值產品，例如透過cluster方法利用系集來產製颱風路徑的機率預報。3月5日下午則由中央氣象署李清縢博士報告VOTEⅢ的合作項目，題目是: Sub-seasonal to Seasonal Climate Prediction Application，主要是推廣氣象署的新一代氣候模式(CWACFSv2)供PAGASA氣候預報人員應用，此氣候模式的最大特點是除了全球模式之外，嵌入一個區域模式，可提供12公里解析度的氣候預報產品，相信對於局部地區的氣候預報具有一定程度的可預報度。

VOTE計畫中另有一項在大學端的合作項目，計畫名稱為：Landslide Investigations on Geohazards for Timely Advisories in the Philippines (LIGTAS)。此子計畫在菲國端的計畫主持人為University of the Philippines, Los Baños (UPLB)的Decibel V. Faustino-Eslava教授(後文簡稱Dec 教授)，台灣方面的計畫主持人則為國立中央大學張偉裕教授。該子計畫研究重點為滑坡地質災害，有關地面降水與土壤溼度的觀測及預報皆為其資料需求關鍵項目，包含衛星估計降水。爰此，本署衛星估計降水工作組亦隨張偉裕教授加入參與此項合作。3月6日上午完成與PAGASA交流的主要議程之後，下午本團成員張偉裕教授、王重傑教授及本署陳雲蘭專門委員前往UPLB拜訪Dec教授。在短暫訪視菲國設於UPLB附近的農業站之後，本團成員受邀至Dec教授家中晚餐，Dec教授的研究夥伴含研究生大約10人亦同往，彼此相談甚歡，在愉悅的氣氛中深厚合作友誼，接續安排3月7日上午針對VOTE III計畫工作進行正式討論。3月7日上午的討論地點在UPLB的School of Environmental Science and Management系館，在計畫大方向的簡短核對之後，本團3位成員分別給予專項工作計畫報告。張偉裕教授介紹雨滴譜儀與雷達資料的分析，王重傑教授介紹CReSS高解析模式及其強降水預報能力，陳雲蘭專門委員介紹本署所發展衛星估計降水的2種技術及其產品應用，包含以人工智慧深度學習技術處理同步衛星多通道資料而產製的AIQPE，以及由單頻道紅外線資料所推求適合用於氣候應用的IRQPE。專項報告之後，雙方對VOTE 3 第一年(2024年)的工作計畫進行更為具體的提議及討論，最後確認計畫第一年從個案分析著手，將根據不同的天氣系統背景，挑選出至少3個與降雨有關的坡地災害事件，進行包含雷達及衛星的遙測降水資料分析以及動力模式降水預報與校驗。

3月6日上午舉辦中尺度對流系統與劇烈豪雨預測研討會(Workshop of Mesoscale Convective Systems and Severe Rainfall Prediction)教育訓練，由本計畫氣象領域總主持人為國立臺灣大學周仲島教授、國立師範大學地球科學系王重傑教授、國立中央大學大氣科學系張偉裕教授、中央氣象署張保亮副組長及黃椿喜副主任擔任講師，分別報告，PAGASA共有70位學員參加。

Fundamental of atmospheric convection and MCSs in Taiwan
(Prof. Ben Jong-Dao Jou)

• Introduction of atmospheric convection, buoyancy and dynamics
• Favorable conditions for deep moist convection
• Organization and movement of convective storms
• Definition and global distribution of mesoscale convective systems {MCSs}
• MCSs in Taiwan

1. MCSs structure, kinematic, dynamical, and precipitation
(Prof. Wei-Yu Chang)

• Fundamental dynamics of MCS (pressure perturbation)
• MCSs Structure (MCC, tropic/mid-latitude Squall Line)
• MCSs kinematic Fields (MCC, tropic/mid-latitude Squall Line)
• RKW theory
• Precipitation evolution of MCS

Break (20 minutes)
2. Numerical simulation and quantitative precipitation forecast
(Prof. Chun-Chieh Wang)

• Introduction
• Methodology (Model and Verification)
• Numerical Simulation of MCSs
• Quantitative Precipitation Forecast for MCSs
• Conclusion and Summary

3. Radar network, radar data assimilation, and precipitation forecast
(Dr. Pao-Liang Chang)

• Current status of the radar network in Taiwan
• Radar technical developments in the CWA
• Radar based Quantitative precipitation nowcasting (QPN)
• Radar data assimilation system in the CWA
• Summary

4. Severe deep convection forecast
(Dr. Treng-Shi Huang)

• Introduction
• Operational Warning System in Taiwan
• Radar and Quantitative Precipitation Nowcasting
• Thunderstorm Alert
• Flash Flood Alert After Heavy Rain in Mountains
• Conclusion and Summary

3月6日下午則參訪PAGASA總部，預報中心、水文中心並由PAGASA局長Dr. Nathaniel、本計畫總主持人周仲島教授及馮欽賜副署長共同主持進行雙邊合作會議。