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計畫&論文

中部空品區高臭氧事件之氣象分析

垂直風切環境中非理想渦旋結構變化–以2006年碧利斯與凱米颱風為例

何秋鋆


摘要

        過去已有許多探討環境水平風的垂直風切對熱帶氣旋影響的數值模擬研究結果,但大多為理想模擬,實際個案的探討較少。本文利用WRF (Weather Research and Forecasting model) 針對2006年降水結構明顯出現波數一不對稱之兩個颱風個案—碧利斯及凱米颱風進行3公里高解析度模擬。結合綜觀天氣分析與模式模擬,探討兩者受環境垂直風切影響的差異,並比較與過去學者研究結果之異同。
  模擬結果顯示,WRF能掌握兩個颱風強度趨勢、環境風場變化特性以及降水不對稱等結構。碧利斯與凱米的模擬路徑與RSMC最佳路徑類似,誤差不超過經緯兩度。強度模擬結果也與觀測有相同的變化趨勢,皆隨時間增加而增強,雖然誤差在最後一小時已有11百帕,但兩者相對之強度仍如同實際情況,凱米較強、碧利斯稍弱。降水分布方面,模擬同樣能掌握風切下游的降水量皆高於上游之特性,但碧利斯的模擬降水量稍高於觀測,可能是碧利斯結果中颱風強度過強或模式物理不夠完整所造成。
  與過去學者研究結果相同,碧利斯與凱米都出現與風切方向明顯相關之波數一不對稱結構,且回波最大值呈現氣旋式旋轉。雖然無法看出如同理想模擬中垂直風切明顯減弱颱風強度的特性,但模擬結果皆能顯現垂直風切對颱風所造成之影響。模擬後期,碧利斯與凱米的環境垂直風切皆快速增大,兩者在風切上游處的對流皆受到抑制,但相對於碧利斯,凱米的環流範圍較小,環境氣流之沉降作用造成凱米中心中低層明顯的增溫,這顯示熱帶氣旋環流半徑大小會造成兩者中心熱力結構受垂直風切影響程度的差異。

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