日月潭熱雷雨彩虹天氣條件分析與應用探討

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Title:	日月潭熱雷雨彩虹天氣條件分析與應用探討
Authors:	許宸瑋
Contributors:	地學研究所大氣科學組
Keywords:	彩虹熱雷雨降水回波日照時數 K指數 CAPE值 QPF
Date:	2023
Issue Date:	2024-03-01 15:00:49 (UTC+8)
Abstract:	彩虹是獨特的大氣光學現象，地球上許多地區因為不同的自然條件互相配合而容易形成彩虹，甚至成為當地觀光特色。在台灣也有許多名勝風景區在雨後容易有彩虹現蹤，例如南投的日月潭風景區因位處山區，夏季午後常有熱雷雨發生，雨後時常出現彩虹並被附近氣象觀測員及觀光客捕捉。因此若可利用氣象資料分析形成日月潭彩虹現象的氣象條件，甚或用於預測，不僅可促進當地大氣現象之學術研究價值，並對當地觀光提供更豐富特色。本研究先將個案分為有彩虹、有熱雷雨無彩虹及無熱雷雨三類進行挑選，透過網路圖片先確認彩虹的現象發生，再使用日月潭測站、探空、雨量圖、雷達圖、日照時數等資料比對有彩虹及無彩虹個案中日月潭周遭降水情形及有無日照之大氣條件，並利用NCEPFNL全球模式分析資料合成CAPE值、K指數、850hPa高壓邊緣及近地面輻散場和風場進行三類個案分析，最後比對中央氣象局QPF預報資料分析其預報參考性。從探空資料可看出大部分有彩虹及有熱雷雨無彩虹個案有較高的K指數，無熱雷雨個案則較低，有彩虹及有熱雷雨無彩虹差異較小，CAPE值也呈現相似結果。雷達分析結果顯示絕大部分有彩虹之個案，在日月潭東側有降水回波，同時在西側無回波或較弱回波，其餘無彩虹個案則缺乏其中一項或均不滿足。而比對日月潭測站日照時數及降水資料發現，有彩虹個案可同時觀測到微量日照及降水，無彩虹則兩者關係差異較大，同步性較低。從NCEPFNL模式分析資料分析K指數及CAPE值也近似於前述探空資料分析，有彩虹及有熱雷雨無彩虹個案有較高K指數，無熱雷雨則較低。高壓邊緣部分，無熱雷雨個案相較有熱雷雨及彩虹個案偏西；有熱雷雨及彩虹個案之近地面風向為南風至東南風，無熱雷雨則為偏東風。比對QPF預報資料則可看出有彩虹個案所預報之降雨類型較為零散，有熱雷雨無彩虹覆蓋性較廣，且雨量較大，無熱雷雨與實際觀測則容易有高估情形。
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