伴隨敏督利颱風的強烈西南氣流引發豪大雨之個案探討

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徐文達(wen-da Hsu) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

伴隨敏督利颱風的強烈西南氣流引發豪大雨之個案探討

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摘要(中)

敏督利颱風於西元2004 年7 月1 日晚間登陸台灣，停留不到一天，7 月2日中午隨即於淡水附近出海，但當時一道對流旺盛且範圍遼闊的西南氣流雲系隨敏督利北移進入台灣中南部上空，帶來比颱風侵襲期間更劇烈的降雨，造成七二水災。由於此現象相當罕見，加以過去針對颱風引發強烈西南氣流降雨的研究有限，本文期望透過綜觀分析與數值模擬實驗，詳細探討其原因。
首先針對敏督利、雷馬遜（2002）、蘇迪勒（2003）三個颱風個案進行綜觀天氣分析與比較，統整出敏督利個案的特點如下：
1）敏督利登陸前，南海地區已蘊含大量水汽。
2）敏督利侵台至離開期間，位於季風槽內。
3）敏督利出海時，外圍環流與環境西南氣流在台灣西南海域會合，產生強輻合。
4）敏督利離開台灣，與高空槽線位置重疊，且槽線逐漸加深。
5）承上，台灣東側強風區由颱風環流處往南延伸呈帶狀分佈。
接著以此為依據，設計中尺度數值模式實驗，以獲得高解析資料加以分析討論。
結果顯示，颱風出海時，其外圍環流與環境西南氣流在台灣西南側海域輻合，850 hpa 高度上有中尺度低壓生成，氣壓梯度力提供風場之加速度，造成西南風增強，持續將南海地區大量水汽往北傳送。隨後有中尺度對流系統（MCS）生成，低層為強輻合之入流，高層則為輻散之外流區域，垂直結構發展完整，使其逐漸增強並往台灣移入，這是敏督利離台後台灣中南部產生的第一波強降水事件。
隨颱風逐漸遠離，高空槽線加深並與颱風位置重疊，500 hpa 正渦度呈帶狀分佈延伸至台灣南部，低層強風區雖無明顯的外力提供加速，但在此期間仍不斷傳送暖濕空氣，最後受地形阻擋，在台灣南部山區產生局部性大雨。由此可見，造成兩次強降水事件的原因有明顯不同。
敏感度實驗則顯示，移除台灣地形之後，兩次強降水事件所帶來的降水都顯著下降，且分佈平均，證明中央山脈的阻擋效應是造成降雨強度與分佈的重要因素之一。而降低初始南海海域水汽量值後，在模擬第一波強降水事件前24 小時內，該區域的水汽量值有急遽增加的趨勢，使得對流系統仍得以發展旺盛，並造成南部山區相當大的降雨，反觀第二波降水事件則明顯減弱。由此可見，系統的
發展與南海、台灣海峽地區的水汽含量多寡十分相關。
除此之外，本文比對兩次模擬實驗的大氣環境背景後，發現模式對風場的掌握程度在本個案而言扮演著相當重要的角色。而在網格範圍的選取上，第一波強降水事件必須包含南海高水汽量區域，第二波則在於捕捉颱風離台後與槽線重疊的情形以及綜觀尺度的特徵。

關鍵字(中)

★ 西南氣流

關鍵字(英)

★ WRF
★ MCS

論文目次

摘要 Ⅰ
致謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖表說明 Ⅴ
1-1 個案概述 1
1-2 論文回顧 2
1-3 研究動機 5
2-1 資料來源 6
2-2 綜觀天氣分析 7
2-3 個案比較 11
2-4 小結（敏督利個案特徵）14
2-5 降雨分期 15
3-1 模式介紹 17
3-2 實驗設計 19
4-1 模擬結果校驗 22
4-2 第一波強降水事件分析 24
4-3 第二波強降水事件模擬 29
4-4 敏感度測試 32
第五章討論 34
第六章結論與展望 36
參考文獻 39
附圖 42

參考文獻

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指導教授

林沛練(Pay-Liam Lin)

審核日期

2005-7-15

推文