中美气象预报系统发展技术合作协议第十四号执行办法（持续发展区域分析及预测系统）及（警报决策支援系统）（译）
【颁发部门】
【发文字号】
【颁发时间】 1970-08-21
【实施时间】
【效力属性】
1
第一条：范围
本执行办法旨在描述美国在台协会 (ＡＩＴ) 及其所代表的美国商务部国家海洋暨大气总署／预报系统实验室 (ＮＯＡＡ／ＦＳＬ) 所应负责的科技工作。本办法系提供作为驻美国台北经济文化代表处 (ＴＥＣＲＯ) 之指定代表中央气象局 (ＣＷＢ) 及美国在台协会之指定代表美国国家海洋暨大气总署／预报系统实验室 (ＮＯＡＡ／ＦＳＬ) 间持续进行预报系统合作发展计划之依据。
第二条：授权
本执行办法所述工作将在美国在台协会与驻美国台北经济文化代表处所签定的气象预报系统发展技术合作协议的一般条款规定及双方同意之后继修订版本下进行。本执行办法为ＴＥＣＲＯ－ＡＩＴ间后继概括协议的第十四号执行办法。ＮＯＡＡ已获得授权参与ＡＩＴ气象预报系统发展计划，以下为授权依据：
1 美国联邦法典 15 章 1525–1526 节，ＤＯＣ参与计划授权法规定商务部在有兴趣的议题上可以参与非营利、研究或政府机关之合作计划，其费用平均分摊；
2 美国联邦法典 22 章 3301 及其下各节，1979年 4月 10日公共法律 96-8 的台湾关系法，该法授权美国政府机构可提供服务予ＡＩＴ并收取费用；
3 美国联邦法典 15 章 313节，气象服务基本法授权商务部长执行气象服务；
4 美国联邦法典 49 章 44720 (b)节，联邦航空法授权商务部提升航行安全和效率；
5 在ＡＩＴ－ＴＥＣＲＯ合作协议下授权ＡＩＴ从其指定代表处提供技术协助给ＴＥＣＲＯ的指定代表，ＡＩＴ已指定ＮＯＡＡ在气象预报系统发展上提供技术协助，而ＴＥＣＲＯ也指定中央气象局接受该项协助。
本执行办法据此附属于该协议而成为该协议的一部分。
第三条：服务
在第十四号执行办法执行期间，预报系统实验室和中央气象局联合工作小组的工作重点将着重在四项持续进行的工作，此四项持续进行的工作分别为：1)区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ) 之发展，该系统可以依据有效之区域性及全国性气象资料进行高解析度分析，并能提供短期气象预报，2)警报决策支援系统之发展，3)持续加强中央气象局目前使用的预报工作站系统，4)早期合作项目之持续交流。这些合作事项的细节将在工作说明书内详述，其内容将包含下列四项工作：
工作项目＃１–区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ)
在第十三号执行办法期间，预报系统实验室已在中央气象局建立了一套基本功能的区域分析及预测系统，在第十四号执行办法期间，预报系统实验室将致力于遥测资料分析和启用区域分析及预测系统的预报功能。预报系统实验室将提供能使用在台湾区域预报模式具有运用安定的ＬＡＰＳ分析的”热启动”技术，同时在
中央气象局使用区域分析及预测系统期间，预报系统实验室将提供必须的区域分析及预测系统训练课程技术支援。工作项目＃２–警报决策支援系统 (ＷＤＳＳ) 之发展美国国家剧烈风暴实验室 (以下简称ＮＳＳＬ) 将会主导警报决策支援系统的发展工作。警报决策支援系统系由以下四项元件所组成：1)观测资料整合及 3-D雷达资料合成图 (mosaic) ；
2)定量降水估计；3)流域平均降水估计；4)分散式水文模式。
在第十四号执行办法中，ＮＳＳＬ将着重于警报决策支援系统和Ｑｆｌｏｗ系统初始化的发展。此项工作包含Ｑｆｌｏｗ系统快速雏型化及发展。而ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的降水估计将会被引入至模式及水文流域进行模拟。此项测试将可厘出即时模拟的问题和作业所需。即时模式的测试，流域分类，分散式洪水大小标准的
发展，及作业的发展将会在往后三年中进行。
工作项目＃３–预报支援系统
美国预报系统实验室和中央气象局将利用由ＡＷＩＰＳ的发展过程中所得到的经验来持续加强中央气象局目前使用的预报工作站系统 (ＷＩＮＳⅡ) 。美国预报系统实验室会提供支援将现行系统 (ＷＩＮＳⅡ) 升级至ＡＷＩＰＳ 5.2 Ｌｉｎｕｘ 版本，并提供必要的教育训练。
美国预报系统实验室和中央气象局将整合由工作项目＃２完成的ＧＩＳ地形资料库。地理资讯系统背景图的显示将提供预报人员另一种结合气象资料与地形图、分水岭和影响的观测能力。
美国预报系统实验室和中央气象局将整合ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的输出使其成为ＷＩＮＳⅡ系统的一部分。此项为ＳＣＡＮ系统初期的相关工作。ＳＣＡＮ是一套能侦测、分析、监视对流并产生短时机率预报和作为剧烈天气及洪水预警指引的应用整合。例如，ＦＦＭＰ是ＳＣＡＮ系统中有关短时洪水的监控和预报，在目前ＡＷＩＰＳ (Ｂｕｉｌｄ 5.1.2) 已有提供。
美国预报系统实验室会持续提供中央气象局的预报人员有关ＡＷＩＰＳ系统的教育训练，其中包含区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ) 的产品、ＡＷＩＰＳ 5.2版的新功能、及互动式预报先导技术所提供的图形化预报单编辑系统。美国预报系统实验室会针对Ｄ３Ｄ及ＧＦＥ软体移植提供技术协助，使其成为中央气象局
天气整合与即时预报系统 (ＷＩＮＳⅡ) 的一部分。
工作项目＃４–早期合作项目之持续交流
许多初期合作项目目前都已完成，而这些技术也都已成功的移转至中央气象局，并且使用于日常气象预报作业系统中。在这些项目之中，预报系统实验室的持续发展，以及中央气象局和预报系统实验室人员的持续交流，对于中央气象局的工作人员随时掌握目前发展工作的最新状态，具有极重要的帮助。本项工作将以适
当的方式进行双方技术和经验的交流，例如预报资讯系统新软体的递交、网际网路为基底的预报工作站、资料同化、预报人员训练、交换访问人员、文件和报告的往来，以及电子邮件的交换。
第四条：财务条款
依照协议，美国国家海洋暨大气总署／预报系统实验室代表美国在台协会进行此项工作，驻美国台北经济文化代表处须支付美国在台协会因其指定代表美国国家海洋暨大气总署／预报系统实验室执行本办法所有有关的费用，美国在台协会将全额转付给美国国家海洋暨大气总署／预报系统实验室。本执行办法所述工作的总价经双方同意为美金 US$600,000 元整，驻美国台北经济文化代表处同意于计划开始时先行支付百分之五十予美国在台协会，其余百分之五十于完成时支付。
本办法中各项费用之分配乃依据计划执行成本予以平均分配，美国国家海洋暨大气总署对本执行办法中之工作内容会依本执行办法中之实际可用预算额度而定。
第五条：智慧财产权的考虑
预期在本执行办法所述工作应不致引起智慧财产权的疑虑，预报系统实验室的现有系统设计及电脑软体均属公用软体，只要经由驻美国台北经济文化代表处、中央气象局、美国在台协会及美国国海洋暨大气总署核可为某一最终形式后，本执行办法下所准备报告、规格及电脑软体也将属于公开的。
第六条：生效日期、修改与终止
本执行办法在最后签字日期生效，本执行办法可依协议条款作修正及／或终止执行办法，本执行办法所述工作预计完成日期为2002年 12 月 31 日。
驻美国台北经济文化代表处代表美国在台协会代表
签署人：沈吕巡 (副代表) 签署人：施蓝旗 (副执行理事)
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日期Aug. 02, 2002 日期May 20, 2002
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1 背景与目的
本工作说明书在详细说明依照台北经济文化代表处 (ＴＥＣＲＯ) 与美国在台协会 (ＡＩＴ) 之间的协议下“第十四号执行办法”的条款，中央气象局和预报系统实验室人员所组成的联合工作小组将进行的工作，该协议提供了中央气象局 (ＣＷＢ) 与美国国家海洋暨大气总署／预报系统实验室 (ＮＯＡＡ／ＦＳＬ) 间在气象预报系统发展的技术合作。
目前在预报系统实验室 (ＦＳＬ) 发展中的ＷＦＯ－Ａｄｖａｎｃｅｄ系统已经被美国国家气象局 (ＮＷＳ) 认可为进行气象预报部门 (ＷＦＯ) 现代化所发展ＡＷＩＰＳ系统中的一部分。ＷＦＯ－Ａｄｖａｎｃｅｄ的发展是中央气象局和预报系统实验室双方合作项目中相当重要的一项工作。
ＷＦＯ－Ａｄｖａｎｃｅｄ系统是原来通用的ＦＸ－Ａｄｖａｎｃｅｄ系统的具体成形，构成元件如图一所示，包括下列各项：
●全国性及地区性资料输入。
●预报系统实验室之区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ) 。
●多频道定量降水估计 (ＱＰＥ－ＳＵＭＳ) 。
●地理资讯系统 (ＧＩＳ ｄａｔａ)
●交谈式显示系统 (Ｄ２Ｄ) 。
●ＡＷＩＰＳ预报先导系统 (ＡＥＰＳ) 。
●３－Ｄ视象。
●美国国家气象局发展之水文气象应用程式。
●通用Ｘ应用程式。
●区域资料搜集和传输系统 (ＬＤＡＤ) 。
┌──────────────────────────────┐
│┌───┐┌───────────────┐│
│┌──┐│区域分││┌─────┐││
││全国││析及预│││交谈式显示│││
││性模││测系统││└─────┘│┌──┐│
││式及││(LAPS)││││区域││
││资料│└───┘│││资料││
│└──┘┌───┐│┌────┐┌─────┐││搜集││
││多频道│││３Ｄ视象││ＡＷＩＰＳ│││和传││
││降水估││└────┘└─────┘││输系││
│┌──┐│计方法││││统 (││
││区域│└───┘│┌──────┐┌─────┐││LDAD││
││性模│┌───┐││水文应用程式││Ｘ应用程式│││) ││
││式及││地理资││└──────┘└─────┘│└──┘│
││资料││讯系统││││
│└──┘│资料│└───────────────┘│
│└───┘FX-Advanced System│
└──────────────────────────────┘
图１ ＷＦＯ－Ａｄｖａｎｃｅｄ
多频道降水估计方法 (ＱＰＥ－ＳＵＭＳ) 是第十四号执行办法中发展警报决策支援系统所新增加的项目。
本工作说明书包含四项工作，分别为：1)区域分析及预测系统 (LAPSⅡ) ；2)警报决策支援系统；3)预报支援系统；4)早期合作项目之持续交流，例如天气预报模式所用的资料同化。
这些工作将由ＣＷＢ－ＦＳＬ联合工作小组视实际需要在科罗拉多州的预报系统实验室、ＣＷＢ－ＮＳＳＬ联合工作小组在奥克荷马州的ＮＳＳＬ实验室以及台北的中央气象局设施上进行。因此本工作说明书涵盖了在“第十四号执行办法”的条款下将由中央气象局与预报系统实验室共同进行的工作，并订定其执行进度表、文件项目及所需资源等。
2 工作说明
依据整个计划的进度，在 2002 年 1月 1日至 2002 年 12 月 31
日间，下列 4个工作项目被确认为非常重要的，项目及资源分配如下：
工作＃１–区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ)(２５％)
工作＃２–警报决策支援系统 (ＷＤＳＳ)(４○％)
工作＃３–预报支援系统 (３○％)
工作＃４–早期合作项目之持续交流 (５％)
此四项工作细述如下：
工作＃１–区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ)
区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ) 可以依据有效的区域性及集中式观测资料进行高解析度分析并提供天气预报。区域分析及预测系统是一个有弹性且可更改配置的系统，可以充份使用多种不同的气象资料，而且可以移植到几乎所有的ＵＮＩＸ系统。
在第十三号执行办法期间，预报系统实验室和中央气象局电脑上建立了一套基本区域分析及预测系统。此系统可针对窄频、宽频的远端遥测雷达资料及红外线、可见光的卫星资料来进行分析。对于其他资料如 RABOs，ACARS 和云内的下冲气流亦可进行分析。云分析的改善和精细的改进在既定的模式发展过程中是很重要的一部分。在第十四号执行办法期间，预报系统实验室将继续着重于卫星及雷达远端遥测资料的分析工作上，并会开始区域分析及预测系统的预报功能。中央气象局区域分析及预测系统的云分析提供了一个机会来测试中尺度模式的非绝热初始化。
美国预报系统实验室在ＭＭ５模式上的努力已经显示出以基本区域分析及预测系统上的云分析和降雨来启动模式的价值。这种初始条件称之为”热启动”系指ＭＭ５模式启动初始条件的潜热处理。在美方的努力下模式显示已经不需要增加降雨资料就能在前六小时得到较准确的预报。
在台湾区域分析及预测系统的预报模式中，预报系统实验室会提供热启动技术使用于相对区域分析及预测系统分析上。预报系统实验室将提供必须的区域分析及预测系统训练课程、文件及技术支援。
下列为工作项目＃１的时程和所需要的资源。
执行期间
1 完成热启动展示1/1/02～6/30/02
2 持续ＬＡＰＳⅡ分析1/1/02～6/30/02
3 提供必须的训练及文件7/1/02～12/30/02
资源需求25％CWB-FSL 联合小组交件项目
1 云和降雨分析的改进11/30/02
2 提供热启动的ＭＭ５模式及ＬＡＰＳⅡ软体11/30/02
3 ＬＡＰＳ训练教材11/30/02
工作＃２–警报决策支援系统 (ＷＤＳＳ)
美国国家剧烈风暴实验室 (以下简称ＮＳＳＬ) 将会主导警报决策支援系统的发展工作。警报决策支援系统是一套先进的演算法及模式，利用雷达和卫星资料并整合其他气象观测资料 (如降雨量、闪电、地面资料、卫星云图) 及地理资讯系统来提供水文方面的谘询及短期天气预报和警报的认定。
警报决策支援系统系由以下四项元件所组成：1)观测资料整合及３－Ｄ雷达资料合成图 (mosaic) ；2)定量降水估计；3)流域平均降水估计；4)分散式水文模式。
第十四号执行办法中，ＮＳＳＬ将着重于警报决策支援系统和Ｑｆｌｏｗ系统初始化的发展。此项工作包含Ｑｆｌｏｗ系统快速雏型化及发展。Ｑｆｌｏｗ系统是一个使用ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的输出产品为输入的分散式水文输出模式。多频道降水估计方法 (ＱＰＥ－ＳＵＭＳ) 利用多种侦测仪器的方法来达到改善降水估计及引发洪水认定的目的。而ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的降水估计将会被引入至模式及水文流域进行模拟。此项测试将可厘出即时模拟的问题和作业所需。即时模式的测试、流域分类、分散式洪水大小标准的发展，及作业的发展将会在往后三年中进行。
下列为工作项目＃２的时程和所需要的资源。
执行期间
1 观测资料整合及３－Ｄ雷达资料合成图。1/1/02～12/30/02
2 定量降水估计。1/1/02～12/30/02
3 河川流域底图制作。1/1/02～12/30/02
4 分散式水文模式。1/1/02～12/30/02
5 Ｑｆｌｏｗ应用教育训练。1/1/02～12/30/02
6 预报系统设计。1/1/02～12/30/02
7 模式校验。1/1/02～12/30/02
资源需求40％CWB-FSL 联合小组交件项目
1 Ｑｆｌｏｗ模式初始化11/30/02
2 ＱＰＥ－ＳＵＭＳ模式初始化11/30/02
3 ３－Ｄ雷达资料合成图及雷达品管软体11/30/02
工作＃３–预报支援系统
美国预报系统实验室和中央气象局将利用由ＡＷＩＰＳ的发展过程中所得到的经验来持续加强中央气象局目前使用的预报工作站系统 (ＷＩＮＳⅡ) 。美国预报系统实验室会提供支援将现行系统 (ＷＩＮＳⅡ) 升级至ＡＷＩＰＳ 5.2 Ｌｉｎｕｘ 版本，并提供必要的教育训练。
美国预报系统实验室和中央气象局将整合ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的输出使其成为ＷＩＮＳⅡ系统的一部分。此项为ＳＣＡＮ系统初期的相关工作。ＳＣＮＡ是一套能侦测、分析、监视对流并产生短时机率预报和作为剧烈天气及洪水预警准则的整合应用。
美国预报系统实验室会持续提供中央气象局的预报人员有关ＡＷＩＰＳ系统升级后的教育训练，其中包含区域分析及预测系统 (ＬＡＰＳ) 的产品、ＡＷＩＰＳ５．２版的新功能、及互动式预报先导技术所提供的图形化预报单编辑系统 (ＧＦＥ)。美国预报系统实验室也会提供有
关Ｄ３Ｄ及ＧＦＥ的技术支援，让其能成为中央气象局ＷＩＮＳⅡ
系统的一部份。
下列为工作项目＃３的时程和所需要的资源。
执行期间
1 将现行ＡＷＩＰＳ系统升少为 5.2版。1/1/02～12/30/022 将ＱＰＥ－ＳＵＭＳ产品引进ＷＩＮＳ系统。1/1/02～12/30/023 提供针对Ｄ３Ｄ及ＧＦＥ系统技术支援。1/1/02～12/30/024 提供预报人员对于ＡＷＩＰＳ及ＧＦＥ之教育 9/30/02～12/30/02训练。
资源需求30％CWB-NSSL联合小组交件项目
1 ＡＷＩＰＳ软体11/30/02
2 ＱＰＥ－ＳＵＭＳ元件11/30/02
3 Ｄ３Ｄ及ＧＦＥ软体11/30/02
4 ＡＷＩＰＳ／ＧＦＥ训练教材11/30/02
工作＃４–早期合作项目之持续交流
在第十三号执行办法期间，许多早期合作计划均已完成，且都成功地移转至中央气象局并作为作业使用，其中最重要的例子如ＷＦＯ－Ａｄｖａｎｃｅｄ预报工作站及资料同化等工作项目。此项工作可以以包括如预报人员训练、交换访问者、文件和报告附本、和电子邮件交谈等适当方式，来保持双方在指定的领域内以适当的程度，来保持双方的持续交流。
下列为工作项目＃４的时程和所需要的资源。
执行期间
1 早期合作计划的持续交流1/1/02～12/30/02资源需求5 ％CWB-FSL 联合小组交件项目
1 相关文件、报告、和电子资讯传递若有所需时
2 ３ＤＶＡＲ软体11/30/02
3 ＦＸ－Ｎｅｔ软体11/30/02
3 时程
下列计划里程碑与整体的计划需求配合
功能时程
─────
1 提供具有热启动模式ＬＡＰＳⅡ软体12/02
2 提供Ｑｆｌｏｗ作为初始的警报决策支援系统软体12/02
3 提供具有ＱＰＥ－ＳＵＭＳ的ＡＷＩＰＳ更新软体12/02
4 提供相关文件和３ＤＶＡＲ更新软体12/02
逐月时程
───────
工作1/1 2/1 3/1 4/1 5/1 6/1 7/1
8/1 9/1 10/1 11/1 12/1
工作＃1 (LAPS)
1 完成热启动 LAPS II系统───────────────
──────────→
2 提供训练及文件
───────→
工作＃2 (WDSS)
1 完成 Qflow模式───────────────
提供训练及文件──────────→
工作＃3 (Forcast Assistant System)
1 升级 AWIPS系统───────────────
──────────→
2 提供训及文件
使其具有ＱＰＥ－ＳＵＭＳ
───────→
工作＃4(早期合作计划) ───────────────
──────────→
4 预算
以下为第十四号执行办法之预估成本
┌───────┬──────┬───────┬──────┐
│工作│人事费用│出差／训练费用│合计│
├───────┼──────┼───────┼──────┤
│工作＃1 │$130,000│$20,000 │$150,000│
├───────┼──────┼───────┼──────┤
│工作＃2 │$220,000│$30,000 │$250,000│
├───────┼──────┼───────┼──────┤
│工作＃3 │$150,000│$20,000 │$170,000│
├───────┼──────┼───────┼──────┤
│工作＃4 │ $25,000│ $5,000 │ $30,000│
├───────┼──────┼───────┼──────┤
│合计│$525,000│$75,000 │$600,000│
└───────┴──────┴───────┴──────┘
如同在第十四号执行办法中所描述的、在此工作说明书中关于工作、出差和会议费用共计美金 US$600,000 元整，所有预算皆是预估的，实际金额将依照办法条款中，为实现执行办法所述之财务安排而定。
在预报系统实验室内所有的计划，无论是本身资金或外来资金的计划，都使用相同的预算程序。由 1991 会计年度开始，对所有计划采用固定标准的设施使用费以涵盖管理、行政、间接费用、预报系统实验室设施以及所有的设备与有关资料使用费等。
预报系统实验室指派参与人员是以职员薪金加上正常的ＮＯＡＡ福利费用、休假以及经常费用来计算费用，预报系统实验室专业人员大多在政府的ＧＳ－１１到ＧＳ－１４等级，约雇职员则比照类似等级。
5 在预报系统实验室及剧烈风暴实验室的中央气象局联合小组分工
有多项工作项目需要中央气象局人员驻在预报系统实验室及美国国家剧烈风暴实验室参与发展工作，在第十四号执行办法期间，中央气象局派驻在预报系统实验室的人员将直接投入开发ＬＡＰＳ热启动软体及ＱＰＥ－ＳＵＭＳ模式，有一至二个中央气象局人员可以派驻在预报系统实验室工作仍属重要。另外，会有二位水利署人员及一位水利署顾问会前来美国国家剧烈风暴实验室进行Ｑｆｌｏｗ模式的研究，此项工作是由水利署的预算来支付。预报系统实验室将会以最有效率的方式配合可用的人力资源，来进行详细工作项目的分配。中央气象局人员的工作分配如下：
●发展区域分析及预测系统 (在预报系统实验室)
●发展警报决策支援系统 (在国家剧烈风暴实验室)
