暖季弱綜觀強迫下 中北台灣 午後對流活躍度與發展速率

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1 暖季弱綜觀強迫下 中北台灣 午後對流活躍度與發展速率
時間：2010年 11月 16日（星期二）下午 01:20 – 02:00 地點：台灣大學 大氣科學系 B105教室 陳 泰 然 臺大講座 /大氣科學系終身特聘教授 /學術副校長 國立臺灣大學

2 六、總結 一、回顧最近5年研究 二、回顧台灣地區梅雨季與夏季（暖季） 三、研究動機與目的 四、分類 五、研究結果 對流（降水）研究

3 一、回顧最近5年研究 （一）梅雨鋒面系統與梅雨季台灣地區降水 積雲對流對梅雨鋒面系統發展與演變之角色 豪雨事件水氣收支
台灣海峽深對流發展機制 積雲對流對梅雨鋒面系統發展與演變之角色 豪雨事件水氣收支 梅雨鋒面低壓擾動與鋒生 阻塞下之梅雨鋒生 鋒面北退與LLJ形成機制 線狀對流形成之地形影響 台灣北部地區LLJ特徵及其與豪雨關係 台灣中北部地區降水與豪雨（大）雨之中尺度氣候特徵 共計發表SCI期刊論文7篇，英文專書專章1篇， 中文期刊2篇，國內外研討會論文8篇。

4 （二）暖季對流降水系統 月際與季節變化、對流活躍度與發展速率） 模式降水模擬/預報校驗 綜觀形勢與降水事件關係
弱綜觀下台灣中北部午後對流特徵（連續對流、 月際與季節變化、對流活躍度與發展速率） 模式降水模擬/預報校驗 綜觀形勢與降水事件關係 日夜力管環流在移行降水事件角色 東亞暖季降水系統變異度 夏季台北盆地劇烈天氣 共計發表SCI期刊論文5篇，中文期刊3篇， 國內外研討會論文8篇。

5 （四）總計發表SCI論文17篇，國內期刊5篇， 專書專章與研討會論文23篇。
（三）其他 冬季超大胞對流診斷分析與模擬 亞洲沙塵暴傳送路徑 冬季弓狀回波(bow echo) 黛特颱風過山 共計發表SCI期刊論文5篇，國內外研討會論文6篇。 （四）總計發表SCI論文17篇，國內期刊5篇， 專書專章與研討會論文23篇。

6 二、 回顧台灣地區梅雨季與夏季（暖季） 對流（降水）研究
梅雨季(5-6月)：國內外學者眾多，研究成果特多、豐富，包括個案診斷分析模擬、天氣動力、氣候特徵等方面。 夏季(7-8月)：相對較少。近十多年來僅有林與郭(1996)、陳等(2006)之台灣南部夏季午後對流研究;林與戴(2008)之台灣北部地區午後閃電特性分析;戴等(2008)台灣北部地區夏季午後對流閃電與綜觀氣流風向關係探討。 暖季(5-8月)：更少，僅陳等(2009a)之5-8月暖季台灣中北部午後對流特徵研究;陳等(2009b)之暖季弱綜觀強迫下中北台灣午後對流的氣流特徵研究。

7 三、 研究動機與目的 動機：對弱綜觀強迫下，台灣中北部午後對流活躍度與 目的： 發展速率不了解，預報能力受限。
利用 年（缺2003年）5-8月民航局桃園國際機場都卜勒氣象雷達回波資料，分析弱綜觀環境條件下台灣中北部176個午後對流個案，依各月之午後對流日歸類，並依不同地理位置與地形高度分類，了解氣候特徵。 探討不同地理位置、地形高度月季之對流活躍度與對流發展速率，以及對流日之對流活躍度與對流發展速率之特徵。 目的：

8 一些定義： 午後對流： 以 0.1° × 0.1° 經緯度網格分析 LST逐時垂直最大回波（VMI）> 15 dBz之回波區，當 30 dBz區 > 1/5網格(～24 km2)，該網格即視為發生午後對流。 對流日： 當有7個網格以上發生午後對流時(≧168 km2/24×7)， 該日即選為午後對流日。 生命期： 滿足午後對流日條件之時間即為初生期，回波強度達 50 dBz後，對流網格點數達最大值之時間， 即為成熟期。

9 月季對流發展速率： 初生期至成熟期之單位網格總頻率增幅。 對流日對流發展速率： 初生期至成熟期之單位網格對流日平均頻率增幅。 對流發展移動現象： 反映在不同分區對流發展速率差異。 月季對流活躍度： 各月（或季）於各分區內單位網格之對流總頻率。 對流日（即對流個案）對流活躍度： 各月（或季）於各分區單位網格之對流日平均對流頻率。

10 四、 分類 地理位置：北台灣東西區 雪山山脈東西區 中央山脈西區 地形高度：北部地區

11 北台灣（24.5—25 °N）以雪山山脈山脊線（粗黑實線）為界，劃分為 北台灣東區與北台灣西區。
(註：高度角2 °以下，最遠之南澳3.5 km 以下被遮蔽; 一般 30 dBz > 3.5 km) 依地理差異性將台灣中北部劃分為北部地區（24.9 °N以北）、雪山山脈（24.2—24.9 °N）及中央山脈（23.5—24.2 °N）三個區域，粗黑實線為雪山山脈與中央山脈山脊線。（北部地區之沿海以 、海岸以 、平原以 、緩坡以 表示。）

12 五、 研究結果 北台灣西區 (1) 月季對流活躍度 初生期月對流活躍度有隨季 節演進與高度增加而增大之 現象。
成熟期月對流活躍度最大出 現在6月山坡，其次為8月山 區。 最大月對流發展速率發生在6 月山坡。 除5月午後對流呈滯留發展外， 其他月份對流有從山區/山坡 向西向地形較低地區移動及/ 或發展之勢。

13 (2) 對流日對流活躍度 初生期對流日對流活躍度亦 有隨季節與高度增大趨勢。
成熟期各不同地形高度幾均 於6月達最大值，且在山坡上 達到最高峰。 除平地外之其他地形高度平 均頻率增幅，梅雨季皆大於 夏季，顯然梅雨季對流日之 對流於形成後具有較夏季更 為快速增強發展的特性。 除5月對流日對流呈滯留發展 外，其他月份對流日之對流 有從山區/山坡向西向地形較 低地區移動及/或發展之勢。

14 2. 北台灣東區 (1) 月季對流活躍度 初生期各月最大對流活躍度 均發生在山區。不論任何地 形高度，夏季有比梅雨季更 大對流活躍度。
成熟期除山區外各高度總頻 率各月均較初生期為大，顯 示對流有由山坡向東向地形 較低處移動及/或發展之勢。 除5月外各月各高度之對流發 展速率均較西區為小。

15 (2) 對流日對流活躍度 初生期各月之對流日之對流 活躍度最大皆發生在山區， 但對流日之對流活躍度梅雨 季比夏季為大。
成熟期不論任何地形高度， 個案對流活躍度均以5月最大， 又以發展在山坡者為然， 對流日對流有由山區與山坡 向東移動及/或發展趨勢。 不論任何地形高度，梅雨季 之個案對流發展速率較夏季 為大，特別是在山坡地形為 然。

16 3. 北部地區 (1) 月季對流活躍度 初生期除沿海與海岸地區外， 各月對流活躍度皆隨季節演 進而增大，最大值均發生在 緩坡，並以8月為極大。 成熟期各月對流活躍度最大 值亦發生在緩坡，並以6月 為極大。 各月午後對流主要在台北盆 地南側的緩坡上形成並在緩 坡上發展。 月對流發展速率以緩坡為最 大，並以6月為極大。

17 (2) 對流日對流活躍度 初生期各月個案對流活躍度 皆以發生在緩坡上者為最大。
成熟期各月個案對流活躍度 皆以緩坡最大，且各不同地 形高度梅雨季皆比夏季為大。 成熟期與初生期之分布相較， 顯示對流日對流移動現象並 不明顯，主要為滯留發展形 態主宰。 不論任何地形高度，梅雨季 個案對流之發展速率均較夏 季為大，顯然梅雨季北部地 區之午後對流於形成後具有 在當地快速增強發展的特性， 特別是發生在緩坡上的對流。

18 4. 雪山山脈 (1) 月季對流活躍度 初生期與成熟期不論東西區 夏季對流活躍度皆較梅雨季 為大。
成熟期不論梅雨季或夏季西 區對流活躍度均大於東區。 不論各月或季節雪山山脈西 區之對流發展速率均較東區 為大。

19 (2) 對流日對流活躍度 初生期雪山山脈西區夏季稍 較梅雨季活躍，東區則梅雨 季稍較夏季活躍。
成熟期雪山山脈不論梅雨季 或夏季，西區對流活躍度均 大於東區。 西區各月之對流日對流發展 速率均較東區為大。不論東 區或西區，梅雨季之對流日 對流發展速率皆較夏季為大。 不論夏季或梅雨季，西區對 流日對流發展速率均遠大於 東區。

20 5. 雪山山脈西區 (1) 月季對流活躍度 初生期月對流活躍度隨季節 演進與地形高度增加而增大。 不論任何地形高度，夏季對 流活躍度均較梅雨季為大。 成熟期各月最大對流活躍度 均發生於山坡與山區。不論 任何地形高度，夏季大於梅 雨季。 梅雨季對流在山坡上呈現滯 留發展型態，夏季對流有從 山區向西向地形較低地區移 動及/或發展之勢。 各月對流發展速率均在山區 與山坡上達最大，特別是6月 尤然。

21 (2) 對流日對流活躍度 初生期個案對流活躍度隨季 節隨高度增大。
成熟期最大對流活躍度除5月 出現在的山區外，其他月份 均發生在山坡上，且於6月達 到最高峰。 各月個案對流在山區與山坡 發展最為活躍，且呈現近似 滯留發展形態。 梅雨季山坡與山區個案對流 發展速率最大。

22 6. 中央山脈西區 (1) 月季對流活躍度 初生期月對流活躍度以6月 緩坡為最大，6月山坡次之， 緩坡7、8月再次之。
各月對流主要在緩坡與山坡 形成與發展，呈滯留發展型 態。 對所有地形高度而言，月對 流發展速率皆隨季節演進而 增大。

23 (2) 對流日對流活躍度 初生期各月之對流日對流 活躍度皆以緩坡為最大， 特別是6月。
成熟期各月各高度之平均 頻率顯著增加，對流日對 流活躍度除5月在山坡上達 最大外，其他月份皆在緩 坡上達最大，並以6月為極 大。 除山區外之其他地形高度， 對流日對流發展速率均隨 季節演進而增大，並以8月 山坡達極大。

24 六、總結 北台灣東西區，夏季對流活躍度皆高於梅雨季， 但梅雨季對流日之對流發展速率皆較夏季為大。
西區各月與對流日之午後對流，除5月呈滯留發 展外，其他各月皆有從山區向西向地形較低地區 移動及/或發展之勢，東區午後對流有由山坡向 東向地形較低地區移動及/或發展之勢。 雪山山脈東西區之夏季對流活躍度，亦皆較梅雨 季為大，而西區對流活躍度與對流發展速率，不 論梅雨季或夏季皆較東區為大。 西區各月與對流日之對流活躍度最大均發生在山 坡與山區，且呈滯留發展型態。 中央山脈西區各月對流主要在緩坡與山區上形成， 並呈滯留發展型態。

25 梅雨季與夏季對流日0000 UTC低對流層850 hPa綜觀形勢：梅雨季雖太平洋高壓脊西伸經台灣南端，但台灣地區較夏季有較強的西南氣流，較有利於地形迎風面對流發展。

26 梅雨季 夏季 梅雨季與夏季對流日0000 UTC合成探空：梅雨季中低對流層有較夏季更大的暖平流，梅雨季對流可用位能(CAPE)雖較夏季者為小，但仍有適中的數值(478 m2s-2)，且梅雨季500 hPa以下之中低對流層垂直風切較夏季為大，即環境條件仍有利於梅雨季對流於形成後，具有較夏季更為快速增強發展的特性。