台灣梅雨季低層噴流與對流系統之模擬研究

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Title:	台灣梅雨季低層噴流與對流系統之模擬研究
Authors:	唐晉堯
Keywords:	低層噴流梅雨季模擬
Date:	2008
Issue Date:	2009-08-11 10:06:45 (UTC+8)
Abstract:	本研究共討論兩個個案，分別為2005年5月13日0000 UTC至15日0000 UTC個案(個案一)、與2006年6月7日0000 UTC至10日1200 UTC個案(個案二)。尤其個案二在9日至11日達到氣象局超大豪雨之雨量警報標準，累積雨量在台灣中南部山區達到300 mm並由山區擴延到平地，直到12日氣象局才解除豪雨特報；在嘉義氣象站觀測到驚人的累積雨量(9日)，超越同為梅雨鋒面引起的六一二水災(2005年6月12日)，民間俗稱六九水災。本研究主要使用CReSS模式對梅雨季的鋒面個案加以模擬，並在確認CReSS模式能合理模擬個案期間之天氣演變後(EC1、EC2)。本研究再以PV反演系統，分別在兩個案之個案期間中使用不同的平均基本場，將非線性平衡場進行模擬的結果(PV1、PV2)與EC網格資料的模擬結果(EC1、EC2)進行比較。希望能了解反演前後的風場差異，藉此探討非線性平衡之假設，對台灣地形降雨事件的適用程度。再將位渦擾動做50%的減弱(PV1M、PV2M)及50%增強(PV1P、PV2P)以後，分別再進行CReSS模式的模擬，並了解本個案梅雨鋒面中LLJ的增強減弱對地面造成強降水之影響。了解若在一動力平衡的狀態下增強或減弱伴隨LLJ之擾動，對風場、輻合以及地面降水等各項物理量分佈的影響，尤其希望能對降雨量的變化進行分析與探討。由個案一與個案二之模擬可以看出，CReSS模式在模擬降水系統上有相當不錯的準確度，除了模擬出的對流系統較實際情況偏西北外，大致上的降水分佈及量值的變化都相當準確。再經由個案一與個案二中，台灣周邊的氣壓場差值，我們可以得知，經PV反演處理後，在非線性平衡的假設下，經過平衡處理過後的風場因忽略輻散風，在台灣局部地區缺乏迎風面的相對高壓。隨著計算時間不斷增加，模式的調整在第36小時左右達到穩定後，在之後才能模擬出與實際情況較為接近的降雨。且在前期台灣背風面之背風渦旋與對流系統的發展會有相當程度的差異，導致之後降水區域有些許的不同。並由個案一可以看出LLJ增強不見得會產生較多的降水，而視個案間輻合區之細部差異而決定。而在個案二中，將模擬時間延長之後，可以看到將位渦擾動增加，增強台灣海峽上LLJ的風速強度，的確有使降水增加的效果。意即在台灣具有高聳地形之情況下，由於地形之作用，使氣流多處與力不平衡的情況下，並在地形前有輻合增強，故由此可以得知非線性平衡之假設並不是很適用於台灣的地形條件。但若將模擬時間提前或延長，使模式中流場開始反應地形的存在而開始進行調整，氣流對地形的效應達到穩定之後，仍可能用來測試LLJ增強或減弱對天氣系統所造成的差異。
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