高考申論題
107年
[氣象] 大氣測計學(包括傳統觀測與遙測)
第 三 題
三、說明美國國家航空及太空總署（NASA）的全球降水觀測（Global Precipitation Measurement，GPM）特點，以及其和地基型氣象雷達的降雨估計、地面雨量站網，三種雨量觀測資料之間如何互補？（20 分）
📝 此題為申論題
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先分析GPM的核心感測器（雙頻雷達與微波成像儀）及其對微雨及固態降水觀測的物理優勢與軌道涵蓋範圍。接著，從『空間尺度』（點、區域、全球）與『觀測原理』（直接測量、主動反射率轉換、主被動輻射反演）切入，論述地面雨量站（提供地面真值校正）、地基雷達（提供高時空解析度）與GPM（填補海洋及地形阻擋區空白）如何透過資料融合達成優勢互補。
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【破題】全球降水觀測計畫（GPM）為TRMM衛星的繼任者，其核心突破在於結合主動雙頻雷達與被動微波成像儀，並透過衛星星系（Constellation）達成全球高頻率觀測。將其與地基雷達、地面雨量站結合，可建構從「點」、「區域」到「全球」的多尺度、三維降水立體觀測網。 【論述】 一、NASA GPM（全球降水觀測）之核心特點
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GPM 全球降水觀測
💡 整合衛星、雷達與站點，建立多尺度全球三維降水觀測體系。
| 比較維度 | 地基觀測 (站網/雷達) | VS | 衛星觀測 (GPM) |
|---|---|---|---|
| 空間涵蓋 | 局限於陸地與固定範圍 | — | 全球覆蓋 (含海洋高山) |
| 物理精度 | 直接觀測或近距遙測，精度高 | — | 遠程間接反演，具物理誤差 |
| 地形受限 | 受波束遮蔽與設置環境限制 | — | 由太空向下看，無視角死角 |
| 空間解析 | 解析度高 (公里級以下) | — | 解析度較粗 (約 5-15 公里) |
💬以地面觀測作為「地面真值」標準，校正並輔助衛星演算法以達成全球無縫監測。
