莫拉克颱風之地形降水機制研究-雷達觀測及地形降水診斷模式發展

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Title:	莫拉克颱風之地形降水機制研究-雷達觀測及地形降水診斷模式發展 Mechanisms of orographic precipitation associated with Typhoon Morakot (2009)-Radar observation and development of diagnostic model of orographic precipitation
Authors:	鄭凌文 Cheng, Lin-Wen
Contributors:	地學研究所博士班
Keywords:	地形降水雷達觀測地形降水診斷模式颱風
Date:	2014-12-18
Issue Date:	2015-02-04 14:14:04 (UTC+8)
Abstract:	本研究結合都卜勒雷達觀測資料與雨量資料，檢視2009年莫拉克颱風個案引發南台灣山區劇烈降水事件的詳細降水分佈情形，探討當中可能發生的地形加強降水物理機制，並且使用地形降水診斷模式估計降水分佈及強度，嘗試釐清斜坡舉升凝結機制對此降水事件的重要性。南部山區顯著降水發生於地形上游氣流轉為西風-西南西風期間，風速極值位於低層且隨高度有迅速遞減的趨勢。累積雨量分佈顯示在較高且較寬的山區(即北段山區)，局部降水最大值是發生在迎風面，而在較低且較窄的山區(即南段山區)，局部降水最大值則發生在山脊附近及其稍微下游的區域。此期間之地形加強降水強度(即地形與颱風背景之降水強度差異，約為10~40 mm h-1)大部份都高於颱風背景降水強度(約為10~20 mm h-1)，指出地形對於降水加強的貢獻扮演著重要的角色。初步利用斜坡舉升凝結機制之理論估計山區降水，顯示北段山區的降水加強可能與該機制有關，但在南段山區則為明顯高估，進一步分析顯示南段山區的降水加強趨勢與種饋過程的理論預估相符，即颱風背景降水(高層種子雲)藉由沖刷地形強迫舉升所產生的水滴(低層供水雲)造成山區降水加強。地形降水診斷模式在加入颱風背景降水的情況下，診斷估計降水分佈與實際降水分佈相似，但仍有部分強降水區域無法明確診斷出。診斷估計降水局部最大值約位於迎風面斜坡接近局部山脊的區域，且為高估的現象，但整體趨勢屬於低估，相關係數可達0.62。透過模式估計可診斷出部分與實際觀測位置相近的降水局部最大值區域，顯示該區域之降水機制由斜坡舉升凝結機制主導。診斷模式在加入颱風背景降水之後有顯著改善，但在部分受種饋機制加強降水之區域的表現較為不佳，這些結果指出颱風背景降水及種饋機制對於該區域的降水加強之重要性。
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