博碩士論文 88621001 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:2 、訪客IP:18.207.238.169
姓名 鍾高陞(Gao-Xin Zhung )  查詢紙本館藏   畢業系所 大氣物理研究所
論文名稱 由都卜勒風場反演熱動力場的新方法 ——TAMEX IOP#2颮線個案應用分析
相關論文
★ 單雷達風場反演—【移動坐標法】的特性分析與應用★ 利用VAD技術及回波保守方程反演渦度場
★ 利用單都卜勒雷達反演三維風場之研究─以數值模式資料驗證★ 在地形上由都卜勒風場反演熱動力場
★ 利用Extended-GBVTD方法反求非軸對稱颱風(颶風)風場結構★ 同化雷達資料對數值預報影響之研究
★ 使用系集卡曼濾波器同化都卜勒雷達資料之研究★ 以3DVAR同化都卜勒雷達觀測及反演資料對於數值模擬結果的影響
★ 台灣北部初秋豪雨個案之降雨特性研究★ 同化都卜勒雷達資料改善模式預報之研究
★ 2008年台灣西南部地區TRMM降雨雷達與七股雷達回波觀測比較分析及降雨估計應用研究★ 使用四維變分同化都卜勒雷達資料以改進短期定量降雨預報
★ 同化多部都卜勒雷達資料以提升降水預報能力之研究-2008 SoWMEX IOP8個案分析★ 結合VDRAS、WRF與雷達網聯資料,以檢視對台灣地區短期降水預報改善之成效
★ 結合都卜勒雷達觀測及反演氣象變數與COSMIC RO資料以改進模式預報之可行性研究★ 使用偏極化/多都卜勒雷達資料研究莫拉克颱風(2009)地形降雨特性
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本研究提供一個反演熱動力場的新方法。藉由完整的動量方程式(momentum equation)與熱動力方程式(thermodynamic equation)的結合,利用3D-VAR的變分方式,一旦知道風場在空間上的分佈便能夠反演出壓力與溫度的擾動場。
首先,使用數值模擬資料,由一個冷池(cold pool)的中尺度現象來檢驗本方法的可行性。反演所需的輸入場由模式提供。比較模式與反演獲得的壓力與位溫擾動場,在定性及定量上皆有不錯的的結果。
接著利用TAMEX計畫在1987年5月17日(IOP#2)觀測到的颮線系統在海上時期進行個案分析。從雙都卜勒雷達合成的三維風場反演壓力與浮力擾動場。由反演的熱動力場可以進一步分析氣壓梯度力、浮力、垂直淨加速度項(dw/dt)在空間上的分佈,探討颮線在對流區與層狀區熱力結構上的不同。而在垂直結構上,比較本反演方式與傳統反演的方法發現,由於後者反演出來的是相對於水平平均的偏差量,在不曉得每一層水平平均值的情形下,解釋垂直結構時可能會發生誤判!最後,藉由可信度參數(reliability parameter)、地面測站的觀測資料、斜溫圖、物理解釋上的合理性以及比較過去數值模擬對颮線的研究等種種間接證據證明,此反演方式可以應用到真實個案,對於瞭解中尺度天氣系統有一定的幫助。
摘要(英) This research presents a new method whereby one can apply the 3D-Var technique to momentum equations and thermodynamic equation to simultaneously retrieve pressure and potential temperature perturbations from Doppler wind measurements.
First, a set of artificial data produced by a model-generated cold pool is used to verify this method. The retrieved results are found to be in good agreement with their model-generated counterparts both qualitatively and quantitatively.
Then, the newly designed method is utilized to study a squall line system observed during TAMEX IOP#2. The major focus is placed on the structure of the pressure gradient force, buoyancy force, and net acceleration along the vertical direction. The validity of the retrievals is decided based on the reliability parameter, TAMEX surface observation, pre-squall sounding data at Makung , as well as the concept model of a squall line. It is also found in some vertical cross sections that the traditional thermodynamic retrieval algorithm may lead to erroneous interpretation of the thermodynamic field.
關鍵字(中) ★ 值函數
★  分法
★  力擾動場
★  動力方程式
★  反演
★  線
★  量方程式
關鍵字(英)
論文目次 摘要………………………………………………………………………i
英文摘要…………………………………………………………………ii
誌謝……………………………...…………………………………...iii
目錄……………………………………………………………….…….iv
圖表說明…………………………………………………….………….vii
第一章 前言……………………………………………………………1
1.1研究動機……………………………………………………….1
1.2論文回顧……………………………………………………….1
1.3研究方向………………………………...……………………3
第二章 反演的原理與方法……………………………………………4
2.1動量方程式…………………………………………………….4
2.2熱動力方程式………………………………………………….5
2.3價值函數的形式……………………………………………….5
第三章 使用數值模式資料的驗證…………………………………..11
3.1數值模式與反演之說明……………………………………….11
3.2反演結果與模擬之比較……………………………………….12
第四章 資料處理與個案描述………………………………………..14
4.1個案選取……………………………………………………….14
4.2資料來源與處理……………………………………………….14
4.3個案天氣現象描述…………………………………………….16
4.3.1綜觀尺度方面…………………………………………….16
4.3.2雷達回波………………………………………………….17
4.4三維風場運動結構…………………………………………….17
第五章 反演結果……………………………………………………..20
5.1壓力與浮力擾動場…………………………………………….20
5.1.1水平結構………………………………………………….20
5.1.2垂直結構………………………………………………….21
5.2反演熱動力結構之探討與分析……………………………….22
5.2.1壓力與浮力擾動場……………………………………….22
5.2.2加速度場的分析………………………………………….23
5.2.3GC78垂直結構的誤判…………………………………….25
5.3反演結果之佐證……………………………………………….26
5.3.1可信度參數……………………………………………….26
5.3.2地面觀測資料…………………………………………….27
5.3.3斜溫圖提供的資訊……………………………………….27
5.3.4過去模擬颮線個案的研究……………………………….28
第六章 結論與未來展望…………………………………………… .29
參考文獻………………………………………………………………..32
附圖……………………………………………………………………..35
參考文獻 1.鄧仁星,1989:TAMEX期間一颮線的運動、動力及熱力結構。國立中央
大學大氣物理研究所碩士論文,100pp。
2.鄧仁星,1994:台灣地區颮線的研究。國立中央大學大氣物理研究所博
士論文,211pp。
3.Bonesteele, R. G., and Y. J. Lin, 1978: A study of updraft-
downdraft interaction based on perturbation pressure and
single-Doppler radar data. Mon. Wea. Rev., 106, 62-68.
4.Chen, C. S., 1991: A numerical study of a squall line over
the Taiwan Strait during TAMEX IOP 2. Mon. Wea. Rev., 119,
2677-2698.
5.Chen, G. T. J., and H. C. Chou, 1993: General characteristic
of squall lines observed in TAMEX. Mon. Wea. Rev., 121, 726-
733.
6.Gal-Chen, T., 1978: A method for the initialization of the
anelastic equations: Implication for matching models with
observation. Mon. Wea. Rev., 106, 587-606.
7.Gal-Chen, T., and R. A. Kropfli, 1984: Buoyancy and pressure
perturbations derived from Dual-Doppler radar observations of
the planetary boundary layer: Applications for matching
models with observations. J. Atmos. Sci., 41, 3007-3020.
8.Hane, C. E., and B. C. Scott, 1978: Temperature and pressure
perturbations within convective clouds derived from detailed
air motion information: Preliminary testing. Mon. Wea. Rev.,
106, 654-661.
9.Hane, R. B. Wilhelmson and T. Gal-Chen, 1981: Retrieval of
thermodynamic variables within deep convective clouds:
Experiments in three dimensions. Mon. Wea. Rev., 109, 564-576.
10.Hane, and P. S. Ray, 1985: Pressure and buoyancy fields
derived from Doppler radar data in a tornadic thunderstorm.
J. Atmos. Sci., 42, 18-35.
11.Hauser, D., F. Roux and P. Amayenc, 1988: Comparison of two
methods for the retrieval of thermodynamic and microphysical
variables from Doppler radar measurements: Application to
the case of a tropical squall line. J. Atmos. Sci., 45, 1285-
1303.
12.Houze, R. A., Jr., 1993: Cloud Dynamics. Academic Press, New
York, 573pp.
13.Leise, J. A., 1978: Temperature retrieval from dual-Doppler
radar wind field data. Preprint Conf. On Radar Meteorology,
Atlanta, Amer. Meteor. Soc., 94-99.
14.Lin, Y. J., T. C. C. Wang, R. W. Pasken and H. Shen, 1990:
Characteristics of a subtropical squall line determined from
TAMEX dual-Doppler data. PartⅡ: Dynamic and thermodynamic
structures and momentum budgets. J. Atmos. Sci., 47, 2382-
2399.
15.Liou, Y. C., 2001: The Derivation of Absolute Potential
Temperature Perturbations and Pressure Gradients from Wind
Measurements in Three-Dimensional Space. Journal of
Atmospheric and Oceanic Technology, 18, 577—590.
16.Parsons, D. B., C. G. Mohr and T. Gal-Chen, 1987: A severe
frontal rainband. Part Ⅲ: Derived thermodynamic structure.
J. Atmos. Sci., 44, 1615-1631.
17.Roux, F., J. Testud, M. Payen and B. Pinty, 1984: West
Africa squall-line thermodynamic structure retrieved from
Dual-Doppler radar observations. J. Atmos. Sci., 41, 3104-
3121.
18.Roux, 1985: Retrieval of thermodynamic fields from Multiple-
Doppler radar data using the equations of motion and the
thermodynamic equation. Mon. Wea. Rev., 113, 2142-2157.
19.Roux, 1988: The West African squall line observed on 23 June
1981 during COPT 81: Kinematics and thermodynamics of the
convective region. J. Atmos. Sci., 45, 406-426.
20.Roux, and J. Sun, 1990: Single-Doppler observations of a
West African squall line on 27-28 May 1981 during COPT 81:
Kinematics, thermodynamics and water budget. Mon. Wea. Rev.,
118, 1826-1854.
21.Sun, J., and F. Roux, 1988: Thermodynamic structure of the
trailing stratiform regions of two West African squall
lines. Ann. Geophys., 6, 659-670.
22.Sun, and R. A. Houze Jr., 1992: Validation of thermodynamic
retrieval technique by application to a simulated squall
line with trailing stratiform precipitation. Mon. Wea. Rev.,
120, 1003-1018.
23.Tao, W. K., J. Simpson and S. T. Soong, 1991: Numerical
simulation of a squall line over the Taiwan Strait. Mon.
Wea. Rev., 119, 2699-2723.
24.Wang, T. C. C., Y. J. Lin, R. W. Pasken and H. Shen, 1990:
Characteristics of a subtropical squall line determined from
TAMEX dual-Doppler data. PartⅠ: Kinematic structure. J.
Atmos. Sci., 47, 2357-2381.
指導教授 廖宇慶(Yu-Chieng Liou) 審核日期 2001-7-11
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明