利用卫星资料分析台湾东部外海黑潮与大气之交互作用.pdfVIP

航測及遙測學刊 第十七卷 第 3 期 第 173-192 頁 民國 102 年 11 月 173 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume17, No3, November 2013, pp. 173-192 利用衛星資料分析台灣東部外海黑潮與大氣之交互 作用 1 2* 3 方敏 林依依 隋中興 摘 要 台灣緊鄰黑潮，眾多天氣系統與黑潮相關，近年針對中高緯度暖流與大氣間交互作用研究眾多，然 而目前對中低緯度暖流，特別是台灣東部外海黑潮(由經緯度(127oE,30 oN), (132 oE,30 oN), (118 oE,22 oN), (123 oE,22 oN) 四點組成之範圍)對大氣的影響程度了解甚少。本研究目的即為探討低緯段黑潮(KS)與大氣 間交互作用，研究範圍定在台灣東部外海到琉球群島一帶，利用高解析衛星資料及觀測資料探討多項相 關參數，包括海表面溫度、雲量、降雨率、蒸發率、水氣通量、風場輻合、垂直運動、熱通量等，分析 季節性變化並搭配低緯段灣流(GS)比較討論。 季節分析結果顯示，KS 區內冬季的黑潮藉可感熱通量和蒸發，對大氣影響為淺層加熱，然而受下沉 氣流影響，垂直上升運動至 750hPa ；春季則透過海溫梯度(SST gradients)影響低層風場，風場和水氣在當 地輻合，配合鋒面抬舉作用，產生對流以致降雨，垂直上升運動至 400hPa ；夏秋兩季對流發展強，分別 達 100hPa 和 150hPa ，但是KS 海溫梯度不顯著，主要為溫度夠高所致。較高緯度的 GS 則四季皆有顯著 海溫梯度，冬季情形與 KS 類似，但無下沉氣流壓抑且和高緯運動相連，可達 300hPa ；春季蒸發減少 -2 1x10 Pa/s ，垂直運動只至700hPa ；夏秋也和KS 同，對流顯著達 150hPa 和 200hPa ，不過海溫梯度使上 升運動固定於此。整體來說，若海表面溫度梯度夠顯著，且大尺度大氣無不利條件，例如強烈下沉氣流 等因素，KS 在冬季和春季時藉海溫梯度對低層風場的調整，影響可達中高對流層。 關鍵詞：黑潮、海氣交互作用、海溫梯度、衛星資料 甚至將對過往研究翻盤。近十多年來針對赤道以外 1. 緒論 洋流的研究日益增多，包括以地理環境與台灣息息 眾多海流中，黑潮僅次於灣流為全球第二大洋 相關的黑潮(Xie et al. 2002; Xu et al. 2011) 、北大西 流，和灣流同樣從低緯傳送大量熱源到中緯度地 洋的灣流 (Joyce et al. 2009; Kelly et al. 2010; 區，對於氣候有莫大影響，本篇文章即為探討黑潮 Kuwano-Yoshida et al. 2010; Kwon et al. 2010; 與當地大氣之間的交互作用。回首過往對於海洋與 Minobe et al. 2008; Minobe et al. 2010) 、巴西-馬爾 大氣交互作用之文獻，大多著重在熱帶地區，好比 維納斯洋流(Brazil –Malvinas Currents)(Tokinaga et 聖嬰現象(Neelin et al. 1998)或是 ITCZ(Intertropical al. 2005) 、印度洋的阿古拉斯回流(Agulhas Return convergence zone)北移等狀況(Philander et al. 1996; Current)(ONeill et al. 2005) 、西印度洋的阿拉伯海