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計畫&論文

SoWMEX 實驗期間雨滴粒徑分佈特性之研究

陳奕如


摘要

        2008年5月~6月的梅雨季期間,台灣與美國合作在台灣南部地區進行西南氣流觀測實驗(SoWMEX/TiMREX)該實驗除了美國的S-Pol雷達以及中大/國科會Team-R雷達分別布署在屏東新園堤防以及九如堤防進行觀測之外,另外也架設一部光學式雨滴譜儀(2DVD)以及五部撞擊式雨滴議儀(JWD)在廣興、瑪家、關福、繁華、青山等站進行雨滴粒徑之觀測,本研究即利用這些觀測資料進行梅雨季台灣南部地區的降雨型態分類以及雨滴粒徑特性分析。
        本研究針對2008年5月16日至6月30日之降水事件,首先利用不同方法來區分降水型態並進行雨滴粒徑分佈特性討論。研究結果發現,無論是利用何種方法區分降水型態,平均而言,對流降水雨滴濃度較層狀降水大了一個數量級,另外對流降水之雨滴粒徑分佈能夠延伸至較 大粒徑的部份。若以降雨率20 mm/hr來區別層狀與對流降水型態時,本研究發現,粒徑2.0 mm是一個重要的分界,平均來說粒徑大於2.0 mm時對流降水的雨滴濃度高於層狀降水,而粒徑小於2.0 mm時對流降水的雨滴濃度則低於層狀降水。對照Bringi et. al(2003)之Dm-Nw的關係,台灣南部地區層狀降水之分佈特性與過去實驗結果相似,但是對流降水則比較接近海洋性對流降水的特性,此結果與台灣北部地區雨滴分佈特性差異不大。
        以廣興站二維光學式雨滴譜儀(2DVD)分析2008年梅雨季之降雨特性,發現雨滴譜儀記錄的總降雨時間為8383分鐘,其中層狀降水發生時間為5523分鐘,對流降水為2580分鐘,分別占了總降雨時間的65%及34%;觀測期間總降雨量為987 mm,其中層狀降水貢獻190.11 mm,對流降水為794.14mm,分別占總降雨量之19%及80%,顯示雖然梅雨季是由綿綿細雨占據大部分的降雨時間,但在總降雨量主要來自短時刻對流性降水的貢獻。平均而言,雨滴粒徑分佈參數斜率參數Λ、標準化截距參數Nw、平均粒徑Dm、液態水含量LWC、回波強度dBZ皆是在對流降水時會大於層狀降水,而形狀參數μ則是對流降水時小於層狀降水。但是利用N0 ? R關係式的區分方法,則形狀參數μ的部份會與其他分類方法相反,即在對流降水時μ值會大於層狀降水。因此,使用不同方法在參數統計上仍有一些差異,值得進一步研究。

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