2009年台灣梅雨季雨滴粒徑分佈特性之比較研究

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蔣育真(Yu-chen Chiang) 查詢紙本館藏

畢業系所

大氣物理研究所

論文名稱

2009年台灣梅雨季雨滴粒徑分佈特性之比較研究
(Comparison Studies on the Characteristic of Raindrop Size Distribution During 2009 Taiwan Mei-yu Season.)

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摘要(中)

本研究探討2009年西南氣流實驗(SoWMEX2009)期間6月3日至6月14日之降雨物理特性，利用撞擊式雨滴譜儀(JWD)，在五個不同的地點（台灣北部：中央、霞雲；南部：斗六、嘉義、阿里山），觀測梅雨季雨滴粒徑分佈特性。
　　觀測結果顯示，在降雨率較大時JWD的雨滴譜觀測在小雨滴部份容易低估，因此利用Dead Time Correction的修正方法對所有站的觀測資料在降雨率大於20mm/hr時進行修正，修正後改善了小雨滴濃度低估的現象。
　　雨滴粒徑分佈的分析結果顯示：不管降雨率的大小，阿里山站小雨滴濃度明顯多於其它站。霞雲站則是在降雨率大於5mm/hr以後小雨滴濃度會比其它站少。斗六、嘉義站則是在降雨率小於5mm/hr時小雨滴會較其它站少。這些結果顯示在雨滴粒徑分佈上，台灣南、北部並沒有一致的差別而是每個地點有不一樣的特性。
　　綜合降雨積分參數的比較結果如下：對斜率參數(Λ)及形狀參數(μ)而言，五個地點的Λ值差異不大，但是μ值的比較結果顯示，阿里山站的值較小、霞雲站較大。由於截距參數(N_0)會受到μ的影響，因此先將其標準化得到標準化截距參數(N_w)，再探討均質粒徑(D_m)與N_w的關係並與前人研究比較。結果顯示不管在哪一站層狀性降水的分佈特性大致上一樣，而對流性降水都位於海洋性與大陸性對流中間，中央及阿里山站略偏海洋性對流。
　　在相同回波值下比較不同地點參數之間的差異，結果顯示，在區分降水型態的降雨率約在37.5dBZ；而形狀參數、斜率參數大致上每個站相似，形狀參數皆介於5.5到9之間、斜率參數皆隨著回波值增加逐漸遞減，唯有霞雲站在回波值較大時與其它站差異較大；所有站的均質粒徑及中值粒徑皆隨回波值增加而逐漸增加，而阿里山站在大部份相同回波值下粒徑皆小於其它站。

摘要(英)

This Study used 2009 SoWMEX (Southwest Monsoon Experiment) data, form June 3 to June 14,to investigate precipitating physical property. There are five Joss-Waldvogel disdrometers located at NCU, Hsiayun, Douliu, Chiayi, Alishan to observe DSD characteristics in 2009 Mei-yu season.
Joss-Waldvogel disdrometer always underestimate small raindrop In heavy rain events. This study used Dead Time Correction to revise all observation data when rainfall rate over 20mm/hr to improve this underestimation problem.
The DSD analysis result shows no matter how rainfall rate is, Alishan has more small raindrops than other stations. However, Hsiayun usually observed less small raindrop than others when rainfall rate greater than 5mm/hr. Douliu and Chiayi have less small raindrop concentration when rainfall rate less then 5mm/hr. These results show that there is no geographic DSD different in northern and southern Taiwan, but each station has its own DSD properties.
Comparison studies on the slope parameter(Λ) and shape parameter(μ) show that five station’s Λ are almost the same, but Alishan’s majority μ is smaller than others, Hsiayun’s is opposite. Compared with the D_m-N_w relation deduced by Bringi et al. (2003), there are similar DSD results in stratiform rain at all stations, while the DSD in convective rain are located at the region between maritime and continental-like cluster, NCU and Alishan more close to maritime-like cluster.
Finally, this study used the same reflectivity to compared the different microphysical parameters between five stations. The counterpart reflectivity of rainfall rate to separate stratiform and convective precipitation type reflectivity is 37.5dBZ. The distribution of Λ and μ at all stations almost have same tendency, but only Hsiayun is different when reflectivity is large. In the same reflectivity, Alishan station has smaller D_m than others.

關鍵字(中)

★ 雨滴粒徑分佈

關鍵字(英)

★ Raindrop Size Distribution

論文目次

摘要………………………………………………………… i
Abstract…………………………………………………… ii
致謝………………………………………………………… iii
目錄………………………………………………………… iv
圖表說明…………………………………………………… vi
第一章序論 ……………………………………………………1
1.1 前言 ……………………………………………………1
1.2 文獻回顧 ………………………………………………1
1.3 研究背景及動機 ………………………………………4
第二章資料來源及分析方法 …………………………………5
2.1 資料來源 ………………………………………………5
2.2 儀器介紹 ………………………………………………5
2.2.1 撞擊式雨滴譜儀　(Joss-Waldvogel Disdrometer) 5
2.2.2 光學式雨滴譜儀　(2D-Video Disdrometer) ………6
2.3 雨滴粒徑分佈計算 ……………………………………6
2.3.1 撞擊式雨滴譜儀 ………………………………………6
2.3.2 光學式雨滴譜儀 ………………………………………7
2.4 Gamma DSD之計算 ……………………………………7
2.5 Z-R關係式 ……………………………………………8
2.6 標準化 Gamma 雨滴粒徑分佈的計算…………………9
2.7 雨滴譜儀資料修正的方法 …………………………10
2.7.1 撞擊式雨滴譜儀 ……………………………………10
2.7.2 光學式雨滴譜儀 ……………………………………11
2.8 層狀與對流降水型態的分類方法 …………………12
第三章 SoWMEX2009期間雨滴粒徑分佈特性 ………………13
3.1 嘉義站(Chiayi)2DVD與JWD觀測之雨滴粒徑探討 …14
3.2 降雨特性 ……………………………………………15
3.3 雨滴粒徑分佈 ………………………………………16
3.4 Gamma DSD參數μ、Λ ………………………………18
3.5 Gamma DSD參數N0 (Nw)、Dm ………………………19
3.6 標準化雨滴粒徑分佈 ………………………………20
3.7 降雨積分參數Z-R ……………………………………21
3.8 相同回波值下比較各參數在不同地點的特性 ………22
第四章個案討論 ………………………………………………24
4.1 2009年06月04日　梅雨鋒面個案 ……………………24
4.1.1 個案概述 ………………………………………………24
4.1.2 時間序列 ………………………………………………24
4.1.3 雨滴粒徑分佈 …………………………………………25
4.1.4 參數比較 ………………………………………………26
4.2 2009年06月12日　沿岸對流線個案 …………………27
4.2.1 個案概述 ………………………………………………27
4.2.2 時間序列 ………………………………………………28
4.2.3 雨滴粒徑分佈 …………………………………………28
4.2.4 參數比較 ………………………………………………29
4.3 2010年05月23日　梅雨鋒面個案 ……………………30
4.3.1 個案概述 ………………………………………………30
4.3.2 時間序列 ………………………………………………30
4.3.3 雨滴粒徑分佈 …………………………………………31
4.3.4 參數比較 ………………………………………………31
第五章結論與展望 ……………………………………………33
5.1 結論 ……………………………………………………33
5.2 未來展望 ………………………………………………35
參考文獻……………………………………………………………36
表……………………………………………………………………39
圖……………………………………………………………………47

參考文獻

張偉裕，2002：利用雨滴譜儀分析雨滴粒徑分布(納莉颱風個案)，國立中央大學碩士論文，95頁。
林位總，2004：利用二維雨滴譜儀研究雨滴譜特性，國立中央大學碩士論文，89頁。
許玉金，2005：台灣北部地區雨滴粒徑分布特性與降雨估計之探討，國立中央大學碩士論文，89頁。
蔣孟良，2005：利用雨滴譜儀分析不同降雨系統之雨滴粒徑分布，文化大學碩士論文，89頁。
吳舜華，2006：利用雨滴譜儀分析不同降水系統之微物理特性研究，國立中央大學碩士論文，100頁。
簡巧菱，2006：台灣北部地區不同季節以及不同降水型態的雨滴粒徑分布特性，國立中央大學碩士論文，119頁。
毛又玉，2007：台灣北部地區層狀與對流降水的雨滴粒徑分布特性，國立中央大學碩士論文，101頁。
汪志偉，2009：利用剖風儀與二維雨滴譜儀對西南氣流實，國立中央大學碩士論文，122頁。
陳奕如，2009：SoWMEX實驗期間雨滴粒徑分佈特性之研究，國立中央大學碩士論文，99頁。
Atlas, D., and C W. Ulbrich. 1977：Path-and area-integrated rainfall measurement by microwave attenuation in the 1-3cm band. J. Appl. Meteor., 16, 1322-1331.
Brands, E. A., G. Zhang, and J. Vivekanandan, 2003：An evaluation of a drop distribution-based polarimetric radar rainfall estimator. J. Appl. Meteor., 42, 652-660.
Bringi, V. N.,V. Chandrasekar, J. Hubbert, E. Gorgucci, W. L. Randeu, and M. Schoenhuber, 2003：Raindrop size distribution in different climatic regime from disdrometer and dual-polarized radar analysis. J. Atmos. Sic., 60, 354-365.
Chang, W. Y., T. C. C. Wang, and P. L. Lin, 2009：The Characteristics of Raindrop Size Distribution and Drop Shape Relation in Typhoon Systems in the Western Pacific from 2D-Video Disdrometer and NCU C-Band Polarimetric Radar. J. Atmos. Oceanic Technol., 26, 1973-1993.
Chen, C. S., and Y. L. Chen, 2003：The rainfall characteristics of Taiwan. Mon. Wea. Rev., 131, 1323-1341.
Gamache, J. F. and R. A. Houze, 1982： Mesoscale air motions associated with a tropical squall line. Mon. Wea. Rev., 110, 118-135.
Gunn, R. and G. D. Kinzer, 1949：The terminal velocity of fall for droplets in stagnant air. J. Meter., 6, 243-248.
Kozu, T., and K. Nakamura, 1991： Rainfall parameter estimation form dual-radar measurements combining reflectivity profile and path-integrated attenuation. J. Atmos. Oceanic Technol., 8, 259-270.
Marshall, J. S., and W. McK. Palmer, 1948：The distribution of raindrops with size. J. Meteor., 5, 165-166.
Sauvageot, H., and J. P. Lacaux, 1995：The Shape of Averaged Drop Size Distributions. J. Atmos. Sci., 52, 1070-1083.
Testud J., S. Qury, R. A. Black, P. Amayenc, and X. Dou, 2001：The concept of “Normalized” distribution to describe raindrop spectra: A tool for cloud physics and cloud remote sensing. J. Appl. Meteor., 40, 1118-1140.
Tokay A., and D. A. Short, 1996：Evidence from tropical raindrop spectra of the origin of rain from stratiform versus convective clouds. J. Appl. Meteor., 35, 355-371.
____, D. A. Short, C. R. Williams, W. L. Ecklund, and K. S. Gage, 1999：Tropical rainfall associated with convective and stratiform clouds：Intercomparison of disdrometer and profiler measurements. J. Appl. Meteor., 38, 302-320.
____, A. Kruger, and W. F. Krajewski, 2001：Comparison of drop size distribution measurements by impact and optical disdrometers. J. Appl. Meteor., 40, 2083-2097.
____, P. G. Bashor, and K. R. Wolff, 2005：Error characteristics of rainfall measurements by collocated Joss–Waldvogel disdrometers. J. Atmos. Oceanic Technol., 22, 513–527.
____, P. G. Bashor, E. Habib,and T. Kasparis, 2008：Raindrop Size Distribution Measurements in Tropical Cyclones. Mon. Wea. Rev., 136, 1669-1685.
Ulbrich, C. W., 1983：Natural variations in the analytical form of the raindrop size distribution. J. Climate Appl. Meteor. 22, 1764-1775.
Waldvogel, A., 1974：The N_0 Jump of Raindrop Spectra. J. Atmos. Sci., 31, 1067-1078.
Williams, C. R., W. L. Ecklund, and K. S. Gage, 1995：Classification of Precipitating Clouds in the Tropics Using 915-MHz Wind Profilers. J. Atmos. Oceanic Technol., 12, 996-1012.
Zhang,G., J. Vivekanandan, E.Brands, 2001：A method for estimating rain rate and drop size distribution from polarimetric radar measurements. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 39, 830-841.

指導教授

林沛練(Pay-liam Lin)

審核日期

2010-7-25

推文