利用高解析度地面觀測及雷達資料研究颱風雨帶內部擾動及振幅特徵.pdfVIP

利用高解析度地面觀測及雷達資料研究颱風雨帶內部擾動及振幅特徵 陳瀅* 游政谷 中國文化大學大氣科學系 摘 要 本研究利用中央氣象局高解析度地面觀測及都卜勒雷達資料分析2000~2008年間共264個颱風雨 帶。由地面觀測分析顯示出在雨帶外邊界及內邊界內，平均擾動溫度下降約0.4℃，平均擾動露點溫 度下降約0.2℃；平均擾動氣壓在雨帶的外邊界有一極小值，並在內邊界的內側有一極大值，兩者相 差約0.15mb ，且發現有一類似波動的變化；平均擾動相當位溫在邊界內下降約1.2K ，但平均擾動相對 -1 濕度卻上升約2 % ；平均擾動橫越雨帶的氣流(perturbation cross-band flow)下降約1 m s ，相對於平均擾 動橫越雨帶的氣流的變化，平均擾動沿著雨帶的氣流(perturbation along-band flow)的變化就非常微弱， 僅於內邊界內側有一極小值；平均擾動風速顯示出雨帶內部風速逐漸增強且平均擾動風向為順時鐘轉 變；平均擾動降雨率在雨帶內邊界內側有一極大值，於外邊界及內邊界的極小值相差12 mm hr -1 ；平 均擾動雷達回波在雨帶中心軸達到極大值，於兩側逐漸減弱。由雨帶邊界內氣象參數的振幅分析顯示 ，隨著與颱風中心之徑向距離的增加，溫度、露點溫度、相當位溫及相對濕度的振幅都有明顯的上升 ；相反地，擾動氣壓的隨著徑向距離的增加，有些微下降的情形；但橫越雨帶的氣流、沿著雨帶的氣 流、風速及風向的變化卻無顯著的振幅變化；顯示出在不同之徑向距離間，雨帶的特性其實不甚相同 。 關鍵字：颱風雨帶、都卜勒雷達 一、前言 二、資料及研究方法 雷達資料從1940年代初期開始被使用，觀測發現熱帶氣 (一) 資料來源 旋的降水在風暴中呈現不均勻分佈，但卻會在某些局部區域 本研究利用中央氣象局都卜勒的雷達資料(包含 呈現有組織的、帶狀的特徵，即稱之為「雨帶」或是「螺旋 五分山、七股及墾丁) 、局屬觀測站逐分資料及日本氣 雨帶」(Wexler 1947; Ligda 1955; Senn and Hiser 1959) 。從氣 象廳與那國島測候所逐分資料。 象雷達及衛星可看出雨帶是熱帶氣旋中最顯著且持續的結 (二) 研究方法 構之一(Willoughby et al. 1984; Gall et al. 1998;Cecil et al. 將 2000~2008 年間有發警報颱風之都卜勒雷達資料繪 2002) ，並且通常包含較大的降雨及較強的風速(Anthes 1982; 製成 PPI(仰角 0.4°及 1.4°)雷達回波圖，檢視完每一張圖後， Ryan et al. 1992; Samsury and Zipser 1995) 。雨帶對熱帶氣旋 主觀判斷出 264 個雨帶。 的演變及強度之可能的重要性已被廣泛的承認(Barnes et al. 所選之 264 個颱風雨帶其邊界的雷達回波(PPI)需大於 1983; Willoughby 1990; May and Holland 1999; Wang 2009) ， 20dBZ ，利用PPI 所定義之雨帶邊界在 20~35dBZ 之間(所定 但現今對雨帶的地面觀測特徵仍不甚了解。