利用Extended-GBVTD方法反求非軸對稱颱風（颶風）風場結構

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張雅茹(Ya-Ju Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

利用Extended-GBVTD方法反求非軸對稱颱風（颶風）風場結構

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摘要(中)

摘要
本研究發展出Extended-GBVTD。此方法是以兩座都卜勒雷達觀測同一個颱風（颶風），將兩座都卜勒雷達資料分別以GBVTD反求出主要切向風、徑向風風場係數，再利用兩座雷達的相關性，求出平均風及徑向風的波數1，進一步反演徑向風非對稱結構，提高非軸對稱切向風的反演之準確度，對於颱風（颶風）結構更加瞭解。運用Extended-GBVTD分析納莉颱風（Nari,2001年9月16日1600 UTC）及丹尼颶風（Danny , 1997年7月18日1918 UTC）兩個個案，並由雙雷達合成風場的結果驗證其優缺點。在納莉颱風個案中，使用中央氣象局五分山雷達資料（RCWF）及民航局中正機場（CAA）雷達資料；而在丹尼颶風個案中，則是使用KMOB及KLIX雷達資料。
Extended-GBVTD反演納莉颱風結果顯示：納莉颱風登陸兩小時後，雖然其強度受地形影響而減弱，但在3、4.5及6公里高度，在東方有徑向入流進入颱風內部；而在颱風眼北方有強切向風及西北方有徑向外流，形成輻合帶將水氣及水滴匯集，有助於位於颱風眼北方雨帶的維持與發展。Extended-GBVTD反演丹尼颶風結果顯示：在丹尼颶風3公里與5公里最大切向風位於颶風眼南方，而從回波場看最大切向風位置有強回波存在。同時，發現在3公里高度螺旋雨帶位置與徑向入流區位置相同，徑向入流應是螺旋雨帶維持的重要原因。
在這兩個個案分析結果，Extended-GBVTD都有不錯表現，並且，反演結果都具有有垂直連續性。Extended-GBVTD與雙雷達合成風場比較有一項優點：Extended-GBVTD只需兩座雷達分別觀測到颱風（颶風），每一圈半徑上的資料點有1/2以上的都卜勒風場資料，即可作反演；未受傳統雙雷達合成方法中，必須在合成風場範圍中同一點有兩座雷達風場資料的限制。目前Extended-GBVTD只能反求到徑向風波數一，若徑向風波數二以上的分量明顯時，影響到的切向風及徑向風的反演結果；其值越大影響越大。

關鍵字(中)

★ Extended-GBVTD
★ GBVTD
★ 都卜勒雷達
★ 納莉颱風
★ 丹尼颶風

關鍵字(英)

★ Doppler radar
★ GBVTD
★ Extended-GBVTD
★ Typhoon Nari
★ Hurricane Danny

論文目次

目錄
摘要……………………………………………………………………i
致謝……………………………………………………………………ii
目錄……………………………………………………………………iii
圖表說明………………………………………………………………v
第一章：緒論…………………………………………………………1
1-1：前言………………………………………………………1
1-2：論文回顧…………………………………………………1
1-3：研究動機…………………………………………………7
第二章：資料來源與分析方法…………………………………………8
2-1：資料來源…………………………………………………8
2-2：雷達資料處理與合成……………………………………9
2-3：Extended-GBVTD方法……………………………………9
2-3-1：GBVTD方法………………………………………………9
2-3-2：定中心位置……………………………………………13
2-3-3：求取平均風場（VM,θM）……………………………14
2-3-4：求取徑向風波數一（VRC1、VRS1）…………………16
2-4：Extended-GBVTD方法與雙雷達合成風場作比較………17
第三章：納莉颱風………………………………………………………18
3-1：2001年9月16日1600 UTC 3公里……………………18
3-1-1：3公里中心定位………………………………………18
3-1-2：3公里平均風…………………………………………18
3-1-3：3公里Extended-GBVTD方法反演結果………………19
3-2：2001年9月16日1600 UTC 4.5公里…………………20
3-2-1：4.5公里中心定位……………………………………20
3-2-2：4.5公里平均風………………………………………20
3-2-3：4.5公里Extended-GBVTD方法反演結果……………21
3-3：2001年9月16日1600 UTC 6公里……………………21
3-3-1：6公里中心定位………………………………………22
3-3-2：6公里平均風…………………………………………22
3-3-3：6公里Extended-GBVTD方法反演結果………………22
3-4：2001年9月16日1600 UTC 納莉颱風結構……………23
第四章：丹尼颶風………………………………………………………25
4-1：1997年7月18日1918 UTC 3公里……………………25
4-1-1：3公里平均風…………………………………………25
4-1-2：3公里理想風場測試…………………………………26
4-1-3：3公里真實風場測試…………………………………27
4-2：1997年7月18日1918 UTC 5公里……………………28
4-2-1：5公里平均風…………………………………………28
4-2-2：5公里理想風場測試…………………………………29
4-2-3：5公里真實風場測試…………………………………29
4-3：驗證結果與討論…………………………………………30
第五章：結論與展望……………………………………………………31
5-1：結論………………………………………………………31
5-2：展望………………………………………………………33
附錄A：雙都卜勒雷達三維風場的合成 ………………………………34
參考文獻 ………………………………………………………………36
附圖 …………………………………………………………………39
附表 ……………………………………………………………

參考文獻

參考文獻
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指導教授

陳台琦、廖宇慶
(Tai-Chi Chen Wang、Liou Yu-Chieng)

審核日期

2004-7-16

推文