研究生: |
林勝峰 |
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論文名稱: |
台灣地形對冬季冷鋒個案影響之數值研究 |
指導教授: | 簡芳菁 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
地球科學系 Department of Earth Sciences |
論文出版年: | 2003 |
畢業學年度: | 91 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 地形 、冷鋒 、數值模擬 |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:155 下載:4 |
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本文使用MM5 模式針對1996 年1 月7 日至9 日的冬季冷鋒個案
進行數值模擬,以探討台灣地形對冬季冷鋒之影響。該冷鋒呈東北
東—西南西走向之淺鋒面結構,在1 月7 日2200UTC 以後抵達台灣,
導致溫度驟降,形成寒潮爆發。衛星雲圖及地面的觀測均顯示該鋒面
受台灣地形阻擋,造成在東西部鋒面的強度及移動速度上出現差異。
地面觀測顯示鋒面在西岸自梧棲以南逐漸減弱並且移速減慢,東部則
較能維持原來之鋒面結構。鋒面出海後受到洋面之地表通量影響而產
生變性,使鋒後低層呈現濕冷的環境,在抵達台灣之後受地形阻擋的
抬昇作用影響,北部迎風面以及東部沿岸出現零星的降雨;而台灣西
南部在鋒面通過期間並沒有雲冪及降雨現象的發生。
中尺度模式MM5 的模擬結果顯示,通過台灣東西部之鋒面受地形
影響的機制並不相同。跨越大陸武夷山之鋒前氣流受台灣地形阻擋而
轉為北風,造成台灣在西南部及海峽上鋒前北風提前增強的現象。其
次,台灣西南部地表受日間輻射增溫的影響,使得鋒面之結構變得不
顯著且移速減慢,但海峽處之鋒面則受管道效應影響而加速南移。在
東部沿海由於冷空氣受地形阻擋而形成高壓脊,加強了花蓮沿海之非
地轉北風的強度,並造成鋒面在蘇澳以南加速南移。
以台灣地形及地表通量為變因所進行的敏感度測試中,顯示在沒有中央山脈的阻擋下,通過台灣本島之鋒面結構較為完整。並且鋒後
之風場並未出現受地形增強的現象,鋒面的移動速度則隨著鋒面南移
而減慢。而在無地表通量的模擬中,鋒面的溫度梯度並未受到暖洋面
的影響而減弱,因此在低層具有較強的壓力梯度與水平風切,顯示出
較強且淺的鋒面結構。而鋒後更穩定之環境則減弱了對流的強度並使
鋒後降水強度明顯減弱,可見地表通量在冬季冷鋒出海之後對鋒面結
構之修正扮演極為重要的角色。
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Bannon, P. J., 1983: Quasi-geostrophic frontogenesis over topography. J.
Atmos. Sci., 40,2266-2277.
Bannon, P. J., 1984: A semi-geostrophic model of frontogenesis over
topography. Beitr. Phys. Atmos., 57, 393-408.
Bjerknes, J., and H. Solberg, 1922: Life cycle of cyclones and the polor
front theory of atmospheric circulation. Geofys. Publ., 3, 1-18
Blumen, W., 1992: Propagation and frontogenesis versus frontolysis over
orography. Meteor. Atmos. Phys., 48,37-50.
Blumen, W., and B. D. Gross, 1986: Semigeostrophic disturbances in a
stratified shear flow over a finite-amplitude ridge. J. Atmos. Sci., 43,
3077-3088.
Blumen, W., and B. D. Gross, 1987: Semigeostrophic flow over
orography in a stratified rotating atmosphere. Part I: Steady
three-dimensional solutions over finite ridges. J. Atmos. Sci., 44,
3007-3019.
Chen, C.-S., W.-S. Chen, and Z. Deng, 1991: A study of a mountain-
generated precipitation system in northern Taiwan during TAMEX
IOP 8. Mon. Wea. Rev., 119, 2574-2606.
Chen, T.-C., M.-C. Yen, W.-R. Huang, and W. A. Gallus, 2002: An east
Asian cold surge: case study. Mon. Wea. Rev., 130, 2271-2290.
Chen, T.-C., M.-C. Yen, S.-Y. Wang, and R. W. Arritt, 1999: Roll clouds
associated with east Asian cold front. Bull. Amer. Meteor. soc., 80,
2199-2208.
Chien, F.-C., C. F. Mass, and Y.-H. Kuo, 1997: Interaction of warm
-season frontal system with the coastal mountains of the wester
n United States. Part I: Prefrontal onshore push, coastal ridging,
and alongshore southerlies. Mon. Wea. Rev., 125, 1705-1752.
Hutchinson, T. A., and H. B. Bluestein, 1998: Prefrontal Wind-shift lines
in the plains of the United States. Mon. Wea. Rev., 126, 141-166.
Kurz, M., 1990: The influence of the Alps on structure and behavior of
cold fronts over southern Germany. Meteor. Atmos. Phys., 43, 61-68.
Li , J., and Y.-L. Chen, 1998: Barrier jets during TAMEX. Mon. Wea. Rev.,
126, 959-971.
Li, S.-W., M. S. Peng, and R. T. Williams, 1996: A three-dimensional
study of the Influence of mountains on a front. J. Atmos. Sci., 53,
2757-2772.
Smith, R. B., 1986: Mesoscale mountain meteorology in the Alps.
Scientific Results of the Alpine Experiment, GARP Publications
Series, vol. 2, World Meteorological Organization, 407-423.
Williams, R. T., M. S. Peng, and D. A. Zankofski, 1992: Effects of
topography on fronts. J. Atmos. Sci., 49, 287-306.
Yeh, H.-C., and Y.-L. Chen, 2003: Numerical simulations of the barrier
jet over northwestern Taiwan during the Mei-Yu season. Mon. Wea.
Rev., 131, 1396-1407.
Zehnder, J. A., and P. R. Bannon, 1988: Frontogenesis over a mountain
ridge. J. Atmos. Sci., 45, 628-644.
陳泰然,林銘作,1981:伴隨冬季寒潮爆發之冷鋒過境前後松山機場
氣象條件與天氣現象之合成研究。大氣科學,第八期,53-65。
陳泰然,林銓,1982:伴隨冬季寒潮爆發之冷鋒過境高雄國際機場之
鋒面合成結構分析。大氣科學,第九期,33-42。
49
許武榮,程川芳,1994:寒潮爆發後海洋上中尺度對流胞發展之數值
研究。大氣科學,第二十二期,585-603。