研究重點

 

研究內容概要:

幼時生長在台東,颱風不僅豐富了我童年的記憶,更是生活中密不可分的一部份。因此我對颱風懷有道不盡的綿密情感,謹以一首詩作為表達:

夏日碧海上款步走來

佩著宇宙星雲的印記

這時刻,她踩起

亙古難解的絕美舞姿

那是百死不悔的來處與歸向,

我南國的佳人。

Stepping on the azure summertide,

Bearing the prints of nebula,

She's about to wave beside----

Her siren figure for eternity remaining an enigma.

Hitherto and hereafter shall thou never repel,

My tropical belle!

 

 

 

 

 

 

 

本著對大自然無窮奧妙的好奇,過去十年來個人持續專注於颱風研究。本人於美國麻省理工學院完成的博士論文(Wu and Emanuel 1993, 1994, JAS, 1995a, b, MWR)探討如何從位渦觀點瞭解颱風運動,不僅創先提出斜壓對颱風運動的影響,更首度量化評估颱風駛流與大尺度動力系統的關係。在普林斯頓大學地球物理流體動力實驗室(GFDL)的博士後研究期間,我有機會參與發展及使用著名的GFDL 颱風模式,特別是其初始化與參數化改進過程。另外我也利用GFDL颱風模式模擬探討颱風與環境的互動關係與回饋機制(Wu and Kurihara 1996, JAS; Wu et al. 2000, JMSJ; Wu 2001, MWR)。


1995年回到台灣大學之後,我著手建構颱風動力研究室(請見http://typhoon.as.ntu.edu.tw),目標是要進行ㄧ流的颱風研究,個人之研究乃是以颱風之動力探討,模擬預報改進及四維同化研究為主軸,希望透過一系列的研究工作,一方面深入探索颱風學理,一方面則結合學術成果加以應用,有效改善颱風預報,寄望對於科學本質及社會民生皆能有具體貢獻與回饋。以下為我的研究重點:

 

研究重點:

颱風路徑動力:
Wu and Emanuel (1993, 1994, JAS; 1995a, b, MWR)探討如何從位渦觀點瞭解颱風運動,不僅創先提出斜壓對颱風運動的影響,更首度以位渦度量化評估颱風駛流與大尺度動力系統的關係。另外以位渦診斷創新建立雙颱風交互作用之物理架構,以瞭解雙颱風互動的過程(Wu et al. 2003, MWR; Yang et al. 2008, MWR)。客觀及量化分析影響颱風路徑之主要大氣系統特性,透過位渦診斷分析得以瞭解影響颱風路徑及移動速度變化的物理機制,同時診斷各數值模式無法掌握颱風路徑的原因(即數值模式之預測偏差)。此研究對於即時颱風路徑分析與預測,以及颱風觀測策略提供有用的思路(Wu et al. 2004, 2009b, 2012b, MWR)。此系統亦為中央氣象局科技研究中心與預報中心之研發與分析團隊使用,可應用於修正其颱風路徑預報。
颱風強度:控制颱風強度變化的主要物理機制為何,乃是目前颱風研究最重要的議題之一。針對臺灣地形如何影響颱風路徑、強度、眼牆結構及風雨分布進行觀測分析與高解析度數值模擬研究(Wu and Kuo 1999, BAMS; Wu 2001, MWR; Wu et al. 2002, Wea. & Forecasting; Jain and Wu 2007, MWR;Wu 2009a, MWR)。Wu and Cheng(1999, MWR)透過資料分析以瞭解環境風切、角動量通量、海表面溫度、外流層及位渦等因素了解影響颱風強度的重要因子。目前正在進行更多的理想與真實個案模擬,以進一步解開颱風強度研究的難題。Wang and Wu (2004, MAP) 已發表一篇相關的回顧論文,並被廣為引用。Zeng et al. (2006, MWR) 則透過觀測上的研究來了解環境參數對於颱風強度所扮演的角色。

颱風與地形交互作
臺灣地形如何影響颱風路徑、強度、眼牆結構及風雨分布一直是個人主要研究專長與興趣,特別是利用觀測分析與數值模擬探討此議題 (Wu and Kuo 1999, BAMS; Wu 2001, MWR; Wu et al. 2002, Wea. & Forecasting; Galewsky et al. 2006, JGR; Jian and Wu 2008, MWR)。Wu and Kuo (1999, BAMS) 針對臺灣颱風研究的進展與挑戰發表具指標性的重要回顧論文,已獲124次SCI期刊論文的高度引用。Wu et al. (2003, GRL)使用高解析度的數值模擬,以瞭解地形對眼牆重新發展的影響及登陸颱風中Vortex Rossby waves的演變情形,此成果亦為 Nature 雜誌的 "news and views in brief" 所報導。Jian and Wu (2008, MWR)使用WRF模式探討2005年海棠颱風登陸臺灣前產生之特殊打轉移動路徑動力機制,特別是首次針對颱風與地形交互作用所引起的狹道效應(channel effect)提出完整的動力解釋。Huang et al. (2011, MWR) 研究除了探討柯羅莎颱風 (Krosa; 2007) 登陸北臺灣前打轉運動之動力機制,更利用考慮較複雜、完整物理過程的模式進行一系列的理想模擬實驗,發現了強颱在接近臺灣北部和中部時皆有顯著的南偏運動,而登陸不久後路徑又會迅速的向北偏轉,形成類似打轉的運動軌跡。不論是Krosa的個案分析或是理想實驗的結果,皆顯示颱風登陸前所發生的南偏運動與狹道效應有密切關係;此研究被2011年的UCAR magazine所引用報導。Wu et al. (2009a, MWR)則提出颱風在登陸前後眼牆之收縮、破壞及再生成的演變動力過程及其對於颱風結構與強度的影響理論,透過數值模擬探討地形與下表面變化對於颱風眼牆演變的效應,並進一步釐清非絕熱作用在眼牆維持上所扮演之角色,亦針對正壓動力於詮釋眼牆不完整之處提出新的見解,此概念與最新眼牆動力理論所強調對流擾動發展角色一致(如Montgomery et al. 2008, 2009; Moon et al. 2010)。

颱風雙眼牆動力:
使用T-PARC實驗在辛樂克(Sinlaku)颱風期間所獲得前所未有的飛機觀測資料,進行EnKF資料同化與數值模擬研究分析,提出雙眼牆形成之新動力機制(Wu et al. 2012b, MWR 與 Huang et al. 2012, JAS)。Wu et al. (2012, MWR) 使用Wu et al. (2010)發展之颱風初始化方法,並運用2008年T-PARC追風觀測資料(包括4趟C-130之完整穿越颱風中心觀測所得颱風內核的飛機觀測資料),進行辛樂克颱風之模擬。數值模擬結果有效掌握辛樂克的演變過程,包含其路徑、強度及結構的變化。其中我們特別受到矚目的研究議題為辛樂克之雙眼牆的形成及演變,此雙眼牆過程在此研究中被成功地模擬,並於第二部份研究中進行深入的動力分析,特別是發展出雙眼牆形成的關鍵新動力機制。Huang et al. (2012, JAS)透過Wu et al. (2011)同化模擬辛樂克颱風的數值資料,此研究針對雙眼牆的形成進行一系列的動力分析,探討雙眼牆形成之關鍵動力機制。此研究檢驗了邊界層內及附近的環流變化,發現在雙眼牆形成的區域偏離梯度風平衡之情況特別顯著,伴隨而來的主、次環流變化過程會進一步增強此不平衡之狀態,此持續的正回饋過程與雙眼牆之形成有密切關係。此研究提出一個全新的雙眼牆形成動力機制,即探討邊界層內及附近的入流與環流變化,及超梯度風不平衡動力所扮演雙眼牆形成的關鍵角色。此研究乃是雙眼牆動力的全新架構與熱門議題,國際上已有多個研究團隊(如UCLA、SUNY Albany、Univ. of Washington、Univ. of Miami、Pennsylvania State Univ.、Naval Postgraduate school、Center for Australian Weather and Climate Reseach、Nanjing Univ.、Peking Univ.) 廣泛引用此理論於後續研究中。

颱風降水機制探討:
對臺灣而言,由於時常受到颱風侵襲且地形複雜,降水機制與定量降水預報的探討仍是重大科學議題 (Wu et al. 2009b, MWR)。颱風所伴隨降水現象之機制與預報,是颱風研究之關鍵議題。以1996年賀伯颱風造成阿里山測站破紀錄之日降水量(1736 mm)為個案,Wu et al. (2002)乃是建構新的颱風初始化方法,以高解析度數值模式模擬颱風降雨及探討臺灣地形模式解析度角色的指標性研究論文。此研究工作開啟臺灣區域颱風降雨數值模擬議題,後續研究無不加以引用,已達88次SCI期刊論文的引用。Wu et al. (2009c, MWR) 研究則為首次於SCI國際期刊發表探討秋颱降雨機制之論文,即秋季時巴士海峽上颱風(Typhoon Babs)與東北季風之共伴環流效應所導致的劇烈降雨特徵。透過數值實驗此研究特別釐清颱風環流、東北季風及臺灣地形三者對於降雨所扮演的相對角色。文中所列之降雨機制示意圖及概念,已為學者多所引用。Wu et al. (2010, MWR) 藉由1999年之雙颱(Rachel及Paul颱風),探討去除Paul颱風環流及所處大尺度季風槽系統,對Rachel颱風路徑及降水現象所造成的影響。Yen et al. (2011, TAO) 則首次創新研究運用EnKF同化方法 (Wu et al. 2010, JAS) 控制颱風之移動速度,定量探討2009年莫拉克颱風 (Morakot) 移速對颱風累積降水量所造成的影響。結果發現當颱風移速增加近一倍時,即颱風滯留陸地時間減少36%時,颱風通過臺灣期間的累積降水量減少約33%,此量化結果有效釐清莫拉克颱風移速對於颱風累積降水的角色,對於瞭解颱風降水機制有所助益,也有利於氣象實際作業單位之預報參考,並為颱風所帶來降雨總量與颱風移速之關係,提供清晰概念銓釋及啟發。此篇論文獲得中華民國氣象學會2012年”黃廈千博士學術論文獎”。另外以總編輯身份規畫並推動TAO於2011年發行 「Special issue on “Typhoon Morakot (2009): Observation, Modeling, and Forecasting”」,並在專刊中發表4篇研究成果。為推薦此TAO專刊至國際,以TAO總編輯身份發表”Typhoon Morakot (2009): A special issue in Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Science (TAO) Journal”於Bulletin of the American Meteorological Society (BAMS)期刊(Wu 2012c)。Wu et al. 2013(MWR)結果顯示不同颱風路徑群所造成台灣地區不同降雨結果與地形效應。顯示台灣地形與颱風路徑預報對台灣地區颱風定量降水預報之重要性。

颱風與海氣交互作用(與林依依教授合作):
Lin et al. (2005, MWR)使用海表面高度距平 (SSHA) 與一個簡單的海洋耦合模式(CHIPS),探討海洋暖渦旋在颱風強度改變的議題中所扮演的角色。研究結果顯示一個新的詮釋觀點(與過去學者所強調之Ocean heat content概念有所不同),即海洋暖渦抑制颱風引起海表面溫度冷卻反應之負回饋作用,即暖渦旋所伴隨之較厚混合層可有效降低颱風引發之海表面溫度冷卻作用,使梅米颱風得以發展至超級強烈颱風。此理論亦在2005年侵襲美國紐奧良地區的卡崔娜颶風中得到充分印證,並已為相關研討及文獻所引用。並且與林依依教授進一步探討海洋暖渦所扮演的強烈颱風加強作用角色(Wu et al. 2007a, JAS; Lin et al. 2008, MWR, 2009a, GRL, b, MWR, 2011, TAO)。Wu et al. (2007a, JAS) 設計使用理想的颱風海洋耦合模式來探討海洋暖渦對颱風強度影響的問題。研究中藉由設計不同的海洋熱力結構來探討颱風與海洋的相互影響情形,清楚釐清各物理量對於颱風與海洋交互作用的影響以及海洋暖渦結構所扮演的角色。為凸顯海洋熱力結構的角色,此研究創新提出一個有關ocean eddy feedback 的無因次參數,並藉由近一千五百組的數值實驗,界定出幾個重要物理參數(如颱風移速、海洋混合層厚度、海洋分層結構等)對於颱風與海洋交互作用的定量影響。另外2010年夏天與物理海洋科學家、及美、日合作同步參與ITOP (Impact of Typhoons on the Ocean in the Pacific)的颱風海洋交互作用國際觀測實驗,結合臺灣追風團隊的Astra及美國的C130飛機共同進行颱風相關的大氣聯合觀測資料,加上臺灣海洋界、美、日等國許多船舶、浮標(buoy)等設備觀測颱風期間海洋方面的資料。此為針對海洋結構及海氣通量在颱風結構與強度扮演的角色所進行之國際觀測計畫,追風計畫亦為量測大氣環境資料重要的一環,透過豐富的資料蒐集,海洋與大氣的耦合作用,cold wake的形成與維持及其對颱風的反饋有更深入的研究成果。

颱風飛機觀測(追風計畫)(與林博雄教授合作):
歷年來颱風屢屢造成臺灣地區重大災害,颱風研究的重要性不容小覷。國科會於2002年8月起提供相當經費(2008年起由中央氣象局後續支持經費),進行由本人所主持的「颱風重點研究」(National Priority Typhoon Research)。首要研究項目是以「全球衛星定位式投落送」(GPS Dropwindsonde)進行飛機觀測,名為侵台颱風之飛機偵察及投落送觀測實驗(Dropwindsonde Observation for Typhoon Surveillance near the TAiwan Region (DOTSTAR)),又名追風計畫。成功規劃及執行西北太平洋地區之策略性(標靶)颱風飛機觀測重大國際實驗,從2003年至2012年,颱風投落送觀測計畫已針對杜鵑等49個颱風完成64航次之飛機偵察及投落送觀測任務,總計在颱風上空飛行334小時、並成功投擲1051枚投落送。在觀測的同時,這些寶貴的投落送資料皆即時進入中央氣象局及世界各國氣象單位之電腦預測系統中,協助預測颱風路徑及分析其周圍結構,如暴風半徑及雨帶結構等,並協助衛星資料之驗證。所獲得的飛機觀測資料對臺灣及世界主要氣象預報中心之電腦模式之颱風預報有具體改進。此先驅實驗亦成功建置國內使用飛機進行其他特殊天氣/氣候/大氣環境之重要觀測平台,例如:高空閃電(追電計畫)、西南氣流(追雨計畫)及空氣污染觀測實驗(追雲計畫)之平台,並圓滿完成世界氣象組織2008年國際聯合颱風觀測實驗(THORPEX-PARC)。此T-PARC實驗共針對如麗、辛樂克、哈格比、薔蜜等四個侵台颱風完成超過25架次國際聯合的飛機觀測,而追風計畫(DOTSTAR, Wu et al. 2005)2008年10次的任務中有多達6次參與國際的聯合飛機觀測。2008年的T-PARC實驗期間,國內追風計畫以國內跨單位整合約50小時飛行時數,難能可貴地爭取到額外十倍(500小時)豐沛的國際合作飛機觀測資源。另外2010年8月至10月追風及海洋團隊與美、日科學家合作進行ITOP(Impact of Typhoons on the Ocean in the Pacific;颱風與海洋交互作用研究)國際實驗,取得颱風活動期間珍貴的大氣及海洋資料。因為這些前所未有的觀測資料的幫助,國、內外科學家得以在颱風路徑預報、颱風形成、結構演變、路徑偏轉及變性等相關研究有重大突破。(Wu et al. 2006, 2007b, c, JAS; Chou and Wu 2007, MWR; Wu et al. 2009b, d, MWR; Yamaguchi et al.2009, MWR; Chen et al. 2010, MWR; Chou et al. 2010, JGR; Wu et al. 2010, JAS, 2012a, b, MWR; Huang et al. 2011, JAS; Yen et al. 2011, TAO)。Chou et al. (2011, MWR)亦探討DOTSTAR (2003-09) 及T-PARC (2008) 期間所獲得的投落送資料對颱風路徑預報的影響,結果凸顯T-PARC及DOTSTAR期間投落送資料對於NCEP模式模擬颱風路徑的重要助益。其中投落送資料改善NCEP模式-1到5天的路徑模擬結果,平均改善程度為10%-30%。Chou et al. (2010, JGR) 為第一篇以投落送資料系統性驗證颱風環境中QuikSCAT海面風場資料的論文,運用投落送資料高垂直解析度特性,此研究發展出全新的投落送海面風場估計值(W40),經由DOTSTAR超過400筆資料,得以找出針對不同風場大小流域、QuikSCAT海面風場的最新誤差統計特性。加上使用微波衛星資料,此研究提出QuikSCAT現有rain flag 不夠完整之修正建議。Weissmann et al. (2011, MWR)針對T-PARC 期間所獲得的投落送資料,探討此珍貴資料對不同模式(ECMWR、JMA、NCEP、及WRF)模擬颱風路徑預報的影響,結果顯示T-PARC期間所獲得的投落送資料對於上述所有模式之颱風模擬路徑均有相當程度的改善,其中對於NCEP及WRF模式之平均改善程度達20%-40%。
過去十年本人所率領之追風團隊與國內外各學術、作業單位完美合作,並在國科會及中央氣象局的支持與經費支援下,成功開創並完成許許多多的觀測任務與重大科學進展論文發表,目前追風研究團隊已完成在台灣追風任務的開創、技術研發及理論應用等階段性使命。2013年起,已完整將追風計畫相關標準作業流程、技術與理論移轉給中央氣象局,以中央氣象局眾多專業人才以及過去十年與追風團隊豐富的合作經驗,相信中央氣象局及相關團隊必能在此良好基礎上接續此飛機觀測重任,成功進行未來的颱風飛機觀測作業。

颱風策略性(標靶)觀測理論:
提出以共軛模式計算出颱風觀測之敏感區域的創新策略 (ADSSV, Adjoint-Derived Sensitivity Steering Vector; Wu et al. 2007c, JAS; 2009b, d, MWR; Chen et al. 2011, MWR; Majumdar et al. 2011, QJRMS)。 Wu et al. (2007c, JAS;此申請案五篇代表著作之三) 所創建的ADSSV乃是現有各種策略性觀測理論中最能直接反應颱風移動駛流的創新概念。巧妙利用矩陣原理與共軛模式特性,計算出駛流向量對於初始渦度場的敏感度,並以一簡單向量(ADSSV)呈現、為兼具數學與動力理論,且有助於實質策略性颱風觀測的重要工具。ADSSV已被採用作為新一代國際(如美國國家海洋大氣總署所屬颶風研究中心)颱風飛機觀測之重要參考。並獲邀針對此颱風策略觀測專題於2006年聯合國世界氣象組織(WMO)於Costa Rica所舉辦的「第六屆國際颱風研討會」進行30分鐘的專題講演 (Wu 2006)。在分別由臺灣國科會、美國NSF及ONR經費支持下,領導國際相關研究團隊成員進行颱風觀測策略理論比較及資料同化研究(Wu et al. 2009b),此為世界氣象組織於第六屆及第七屆國際颱風研討會後所宣示之重點議題之一。並於2009年美國氣象學會所發行Monthly Weather Review國際著名學術期刊中發表相關十數篇由本人所主導並衍生之國際性論文專刊(Special Collection on “Targeted Observations, Data Assimilation, and Tropical Cyclone Predictability”)。
Wu et al. (2009b, MWR)以MM5共軛模式敏感駛流向量(ADSSV)的觀點探討影響珊珊(2006) 颱風運動的敏感區域及大尺度系統,並進一步利用位渦診斷分析這些系統對於颱風駛流的貢獻,與ADSSV的敏感性結果作驗證。這是以位渦動力詮釋觀測策略理論的創新工作。提出以共軛模式計算出颱風觀測敏感區域之颱風觀測的創新策略理論(Wu et al. 2007c),以預先評估關鍵的敏感觀測位置,配合飛機航程及航管限制以決定投落送的最適當投落位置。目前已被採用作為新一代國際(如美國國家海洋大氣總 署所屬颶風研究中心)颱風飛機觀測之參考。Wu et al. (2009c, MWR)為個人領導國際一流相關研究團隊成員進行颱風觀測策略理論比較之獨特研究,分別由臺灣國科會、美國NSF及ONR經費支持下所完成。此研究為國際合作,共有11作者,結合世界最先進作業中心與研究單位(NTU, NRL, JMA/MRI, NCEP, ECMWF, NOAA/HRD), Univ. of Miami)針對颱風之觀測策略理論進行系統性的分析與動力比較,已瞭解各式觀測策略理論方法之異同(包括JMA SV, NOGAPS SV, ECMWF SV, NTU ADSSV, ETKF, NCEP Variance)及其動力特徵,作為實質策略性觀測之重要指標。此論文於2009年9月的WMO 3rd THORPEX Science Workshop 的 “Session on Targeted observation” 為主持人兼引言人(Prof. Istvan Szunyogh and Dr. Rolf Langland)加以引述為有關觀測策略理論最新的指標成果。此論文同步於ECMWF(全世界公認最頂尖數值預報中心)Research Department以Technical Memoranda#582刊印於ECMWF。並於2010年獲邀至法國位於南印度洋屬地的La Reunion參加四年一度的「Seventh WMO International Workshop on Tropical Cyclones」(IWTC-VII),針對此議題擔任「Targeted Observation專題報告」主講人及session chair。並與 University of Miami 的Majumdar 教授合作(Majumdar et al. 2011, QJRMS)以系集技術的ETKF為研究工具,較以往不同的是,此研究提出一套新的ETKF計算方式,為凸顯颱風不對稱結構與環境流場對於影響颱風運動的重要性,並降低因颱風系集路徑預報誤差造成風場變異的貢獻,因此以Kurihara et al. (1993)濾除渦旋的方式將每個系集成員之颱風分量去除,再重新計算ETKF敏感性,針對幾項議題探討ETKF在熱帶氣旋環境下所呈現的特徵。
發展最新的颱風EnKF資料同化方法 (Wu et al. 2010, JAS),有別於過去同化傳統的觀測資料、虛擬渦旋資料,或是直接做資料取代的颱風初始化方案,本研究創新針對颱風渦旋設計嶄新特殊觀測算符,包含颱風中心位置、渦旋移速與海表面軸對稱風速,直接以EnKF的技術同化這些特殊觀測量,此方法等同於直接將颱風的路徑與軸對稱平均結構同化至模式中,同時並能夠兼顧大氣質量場與運動場間近乎平衡之關係。本研究提供一套有效的方法,可用來進行短時段的颱風初始化也可進行長時段的同化分析,也有應用於作業模式預報上的重要潛力。此方法已成功用來探討辛樂克颱風(2008)的雙眼牆形成之關鍵動力機制,在此研究上已有重大突破 (Wu et al. 2012b, MWR; Huang et al. 2012, JAS)。Wu et al. (2012b, MWR)使用位渦診斷方法定量分析辛樂克颱風駛流場,結果顯示位於颱風東邊之太平洋高壓為導引辛樂克向西北移動的主要因子,另外也凸顯T-PARC期間DOTSTAR投落送資料對於NCEP GFS模式模擬颱風的重要助益。

氣候與颱風研究 (Wu et al.2012c, J. Climate:
使用區域大氣模式探討西北太平洋之熱帶氣旋特徵,顯示模擬中的熱帶氣旋不論在季節尺度或者年際變化上,皆存在相當大的變異度。也發現系集平均能夠提供較準確且合理的颱風個數之變化。另外也探討海溫距平及ENSO與颱風間的關係(Zhan et al,. 2011 J. Climate; Choi et al. 2011, A-P JAS; Choi et al. 2012, Clim. Dynam.)。有關颱風與氣候間之研究,乃是個人近三年全新拓展的研究領域。Choi et al. (2011, Asia-Pac J. Atmos. Sci.)探討ENSO對登陸韓國颱風之影響,結果發現當Nino-3.4指數減少時,颱風登陸的路徑會略為偏北。而中性ENSO狀態時,許多颱風登陸韓國前,均因太平壓高壓西伸使得颱風先通過中國大陸陸地而強度減弱。Zhan et al. (2011, J. Climate)探討西北太平洋颱風生成個數與東印度洋海溫距平之關係,結果發現當移除兩個東印度洋極端年的海溫距平 (1994年的最高值及1998年的最低值)之後,西北太平洋颱風生成的個數即回復正常氣候平均值,顯見兩者關係相當密切。此為呈現西北太平洋颱風與大尺度(印度洋)洋溫關聯之重要新貢獻論文。Wu et al. 2012c (J. Climate).為了探討颱風模擬在氣候模式中的掌握能力以及不確定性,使用國際太平洋研究中心(International Pacific Research Center)區域大氣模式模擬西北太平洋之熱帶氣旋特徵,利用初始擾動探討四組系集成員之間的模擬差異。結果顯示即使側邊界與下邊界條件在四個系集模擬中完全相同,給予不同的初始擾動後,模式中的熱帶氣旋不論在季節尺度或者年際變化上,皆表現出相當顯著的變異度。除此之外也發現系集平均的結果能夠提供較準確且合理的颱風個數之變化。此研究反映現今颱風模擬在氣候模式中所遭遇的困難,並指出模式的內部動力過程對於颱風的生成有著關鍵的影響,而系集模擬的技術可有效的降低此種變異度帶來的不確定性,為未來颱風氣候研究的課題提供一個有用的參考。