學位論文
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Item 華南沿海準滯留後造型雨帶之模擬研究:2013年5月26–27日個案(2022) 張鎮杰; Chang, Chen-Chieh2013年5月26日在冷鋒前西南氣流影響下，華南沿海地區生成一波準滯留型線狀對流系統，早晨由南海移入至廣東山區並持續滯留至27日凌晨，並造成14小時的長時間持續降雨，由綜觀環境分析顯示，沿海地區低層有西南噴流存在，地面至高層由南風順轉至西風形成較強的垂直風切，並透過雷達合成回波圖顯示，回波呈現東北-西南狹長走向，並在舊的對流胞西側不斷有新的對流胞產生，與後造型的對流系統特徵相近。本研究使用日本名古屋大學的雲解析風暴模式(CReSS 3.4.2版)模擬此個案探討環境提供哪些有利因素使後造形對流系統生成發展，在2.5公里解析度模擬結果與顯示，模式對於線狀對流在華南沿海有滯留的現象及綜觀環境的低層西南風增強有延遲發生的現象，為了模擬出與再分析資料更相像的綜觀環境，進行高解析度的模擬實驗，以利於分析地形對於對流系統的影響，高解析度1.0公里的實驗結果顯示，與2.5公里解析度比較線狀對流在華南沿海的蓮花山脈南側滯留的現象有更長的時間，以及綜觀環境的風場也與在分析資料更為相似，在前一波線狀對流系統後側外溢的下沉冷空氣與環境南風形成的輻合帶，以及沿海地區的南風沿著山脈地形的迎風面與夜間的山風形成的輻合帶，使高解析度模式模擬的實驗在夜間時段模擬出持續5個小時的後造形對流系統的發展。由敏感度實驗結果可以發現，若前一波線狀對流系統後側外溢冷空氣與環境南風形成的輻合帶在沒有蓮花南端山脈地形的存在情境下，較冷的空氣會隨對流系統向東北方移動，並沒有提供後續對流胞發展的有利環境。而若在環境較為穩定的情境下，環境的西南風傳輸南海的暖濕空氣，與蓮花山脈南端地形夜間所形成的山風，在山脈地形與沿海地區之間產生輻合帶，導致暖濕空氣無法沿著山脈地形產生新的對流胞，使此個案的對流系統無法持續發展。研究結果發現，在弱綜觀的環境下，當低層環境西南風增強時，底層的西南風會受到蓮花山脈南端的地形影響，使暖濕空氣沿著地形被強迫舉升至高處變為不穩定並形成新的對流胞，新的對流胞持續在相同的位置持續被激發，形成的對流系統出現後造的現象。在敏感度實驗結果可以得知形成新對流胞的主要歸因為地形的影響，在移除蓮花山脈南端山脈地形後，先前線狀對流系統產生的外溢冷空氣隨之東移，並未在原先位置滯留，形成不利於對流發展的環境，所以無法使對流胞在原先位置被激發。若在環境較為穩定的情形下，在山脈地形南端有較厚的冷空氣，而環境的風場為較弱的南風，在實驗中南風並未足夠增強，使沒有足夠的動力條件提供暖濕空氣沿著夜間山谷風環流的下沉冷空氣邊緣形成對流胞。Item 台灣梅雨季後造型雨帶之個案模擬研究:對流胞擾動氣壓之角色(2014) 邱炳魁; Bing-Kui Chiou2012年6月11日在梅雨鋒前強西南氣流影響下，臺灣海峽屬於有利輻合環境，兩波線狀對流系統於臺灣北部外海組織生成並移入台灣。該對流系統於桃園及臺北等區域降下超大豪雨，24小時累積最大降水量達510毫米，雨區呈現東西線狀分佈，造成沿海及都會區多處淹水損失慘重。本文即針對此梅雨季超大豪雨個案，分析降水事件時空背景，從分析圖的判斷我們認為後造型對流系統為導致北臺灣淹水主因之一。我們使用日本名古屋大學研發之雲解析風暴模式(CReSS)完整解析六一二北部水災事件，高解析度模擬結果除成功掌握本個案之鋒面位置及線狀對流發展、移行等，也合理模擬後造型對流胞發展過程，並發現舊對流胞移速減緩隨後與新胞合併之現象。 進一步探討後造型對流系統上游新生對流胞激發原因，利用Klemp (1987)擾動氣壓分離法分別求出浮力擾動氣壓與動力擾動氣壓，氣壓診斷結果顯示新生胞擾動氣壓配置，與浮力項較一致，主要由擾動虛位溫所主導。而動力擾動氣壓主要透過西風垂直風切與垂直輻合兩項作用反應在上衝流兩側，可使舊胞移速減慢，有利新胞與舊胞之合併，對於上游新胞的激發過程則僅有間接角色。本個案對流胞上衝流隨高度向東傾斜，降水位於東側，西側並無冷池可以激發新對流胞，與過去Doswell et al.(1996)提到的中緯度常見的冷池外流邊界激發新胞過程不相同。舊胞中高層伴隨絕熱與蒸發冷卻，使中高層為一個冷區，加上對流不穩定環境，同時底層輻合有利舉升，以及潮濕環境容易達飽和而產生潛熱釋放。熱力因素使對流胞西側浮力隨高度減弱，西側高低層產生相對擾動高壓與低壓的氣壓配置，並產生向上的浮力擾動氣壓梯度力，有利垂直加速度增強，新生胞隨後激發。