一、計畫目的

氣候變遷導致的極端天氣事件頻率與強度有增加的趨勢，本計畫藉著數位轉型與人工智慧技術為核心來探索解決方案，期望能全面提升臺灣地區氣象災害預警與應變的能力。計畫將整合中央氣象署更新的雙偏極化雷達觀測資料與新一代數值預測模式，結合人工智慧演算法與大數據分析，解決當前氣象預測不確定性高、長期氣候風險掌握的不足等挑戰，進行核心技術的開發與優化。本年度目標在於強化短延時極端降雨、雨量災害衝擊及乾旱等重大氣象風險的預警能力，同時構建具高度智慧化、可靠性與前瞻性的氣象預警技術，預期透過智慧化預警技術的應用提升氣象災害預測精度，改善都市區域的防洪韌性、水資源管理效率應變效率，提供更精確的氣象風險資訊，用以協助政府和民眾在災害發生前得以進行有效應變，降低極端天氣事件對民眾生命財產的影響。

二、執行內容

本計畫執行時分為三部分：

   第一部分為「雷達雲內水象粒子判釋與推估技術之落實應用」。全臺氣象雷達網已於112年更新為雙偏極化系統，雙偏極化雷達更能精確判釋雲內的水象粒子，透過降水類型的識別，可強化定量降雨估計的能力。同時，透過AI演算法改善與加強偵測、追蹤強對流系統的變化，可強化對極端降雨的預警能力。這些技術的精進對於都會低窪區的智慧化預警技術的研發也有密切關聯，通過整合精準的氣象資料與水文資訊，能提前且精準地預警淹水風險，進而降低災害衝擊並提高都市的防災韌性。

本部分重要的工作項目包括（1）雙偏極化雷達雲內水象粒子判釋、（2）AI演算法修正現行雨量估計技術、（3）強對流系統判釋追蹤核心技術研發、（4）都會低窪區智慧化預警技術研發。

圖1、「雷達雲內水象粒子判釋與推估技術之落實應用」工作項目的架構圖

   第二部分為「雨量預警智慧化及衝擊式後處理技術研究」。本計畫目標為開發雨量預警智慧化與衝擊式後處理技術，預計將結合多項先進雨量的定量估計技術與預測模式，同時引進新的區域模式Regional MPAS與DWP（Data-Driven Weather Prediction）模式，以增加多模式雨量系級的成員數；透過評估多組預報成員的表現，並且利用統計與AI演算法強化雨量推估與合成技術，藉著優化不同模式之間的預測權重分配，使雨量最佳化預測更為精確。如此，透過提供更精準的雨量預測，並結合衝擊式預警後處理技術研究，可以建構智能化的預警系統，有效提升對極端天氣事件的應變能力並減少災害風險衝擊。

本部分重要的工作項目包括（1）多模式雨量推估成員評估技術研究、（2）AI演算法強化雨量推估評估與合成技術、（3）雨量衝擊式預警後處理技術研究與落實。

   第三部分為「應用季節曆強化極端氣候判釋與旱災預警技術」。旱災有別於水災的演變快速，必須掌握長時間的雨量變化，才能有效做好水資源管理與調配。在前期的研究中，利用AI演算法已解決次季節與天氣判釋的瓶頸。本計畫利用季節曆技術強化氣候變異的判釋，掌握次季節與天氣時序，進而推估長期的雨量變化，解決旱災應變所需相關技術。

本部分重要的工作項目包括（1）定義季節氣候因子與季節判釋能力、（2）監測季節演進與極端氣候預警技術、（3）了解季節氣候雨量演進與建立旱災監測技術。

圖2. 季節曆與天氣判釋技術研發流程圖

三、重點產出

年度預計產出如下：

1. 導入AI技術，強化短延時預警與都會淹水技術
2. 強對流系統判釋與追蹤核心技術研發、測試與落實
3. 導入AI雨量預報技術，開發雨量衝擊預警技術
4. 次季節時序與天氣類型判釋技術開發、落實與應用
5. 次季節集水區雨量推估技術開發

四、歷年相關成果

• 2025年度重點成果請參閱技術報告「機器學習應用於偵測東亞季風區年循環天氣型態特徵研究」（NCDR 114-T13）
• 2024年度重點成果請參閱技術報告「智慧化天氣類型判識研究」（NCDR 113-T09）
• 2023年度重點成果請參閱技術報告「機器學習與深度學習模型應用於易致災天氣之研究」（NCDR 112-T07）
• 2023年度重點成果請參閱技術報告「雙偏極化雷達於高衝擊降水系統提前判識之技術發展」（NCDR 112-T06）
• 2022年度重點成果請參閱技術報告「大數據演算法於氣象防災之應用評估」（NCDR 111-A12）
• 2022年度重點成果請參閱技術報告「防災降雨雷達於短延時強降雨即時預警技術開發」（NCDR 111-T02）
• 2021年度重點成果請參閱技術報告「偏極化雷達產品於定量降雨估計與預報之應用」（NCDR 110-T04）
• 2021年度重點成果請參閱技術報告「氣候災害預警產品與動態視覺化展示技術開發」（NCDR 110-A17）
• 2020年度重點成果請參閱技術報告「雷達觀測資料即時處理技術及產品應用之開發」（NCDR109-A12）
• 2020年度重點成果請參閱技術報告「AI技術於區域降雨與雷達回波判識先期研究」（NCDR109-T15）
• 2020年度重點成果請參閱技術報告「模式調整外延(ExAMP)即時預報方法之開發與應用」（NCDR109-T04）
• 2020年度重點成果請參閱技術報告「MPAS全球模式冬季月預報技術先期研究」（NCDR109-T01）