臺灣國際科展

閃電發言人!?—探討以雷達回波了解閃電時空分布的可能性

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2022年
科別
地球與環境科學
得獎情形
二等獎
學校名稱
高雄市立高雄女子高級中學
指導老師
蔡靜誼
作者
李尹瑄;游禹樂;黃庭筠
關鍵字
雷達回波強度、閃電個數
備註
美國氣象學會獎

摘要或動機

本報告研究台灣地區閃電與雷達回波強度的關係,期望了解雷達回波資訊成為閃電多寡代言人的可能,以及是否存在閃電活躍區及寧靜區。方法為將台灣附近區域分別以不同空間尺度 0.125 度、 0.25 度及 0.5 度、 1 小時的時間視窗將閃電及雷達資料分割。再利用 R 程式將雷達回波圖的不同像素轉化為強度數值,分析不同時間及空間下,第 95 百分位的回波強度和閃電個數對數資料的關係。 我們選取2019 及 2020 年中 8 個閃電個數高的氣象事件進行分析,發現相同時間移動視窗下及固定 空間網格點內的雷達回波強度較小時,閃電個數的對數值偏低 相反的,當雷達回波強度增加,除可能發生較少閃電個數的情況,會出現較多的閃電個數。當我們將各雷達回波強度階層對應到閃電個數對 數值大約的最高 門檻,進行線性迴歸分析,結果呈現三種不同空間尺度的網格得到的判定係數均接近 1 ,斜率稍有不同,但都約為 0.1 ,顯示此關係 可以利用雷達 回波強度進行閃電在空間時間分布的估計。 以上述經驗公式為基準,將各雷達回波 強度階層所對應到的閃電可能個數以 25% 分為低標及高標,繪出閃電寧靜區及活躍區比較,發現台灣西南部及其海域為活躍區,本島為中間區,而寧靜區的分布較不規則,但多在台灣西南、東北海域。


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