講題：臺灣的梅雨研究 大氣科學研究導論 主講人：陳 泰 然 臺大講座 / 大氣科學系特聘教授 國立臺灣大學

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1 講題：臺灣的梅雨研究 大氣科學研究導論 主講人：陳 泰 然 臺大講座 / 大氣科學系特聘教授 國立臺灣大學
時間：2014年 5月 28日(星期三) 下午 2：20 – 3：10 地點：大氣系A108

2 ＊ 東亞季風與梅雨 ＊ 極鋒與梅雨鋒 ＊ 豪（大）雨預報能力 ＊ 梅雨鋒面系統 ＊ 台灣地區中尺度實驗（TAMEX；追雨計畫） ＊ 30年來與近年來的研究 ＊ 天氣研究室研究簡介

3 東亞季風與梅雨 台灣在多重因素影響下，四季分明、天氣多變，各季節均有災變天氣。 歐亞大陸 太平洋 中緯度系統 東 北 季 風 西 南 鋒面
中央山脈 熱帶系統（颱風） 100E 110E 120E 130E 140E 40N 30N 20N 東亞季風與梅雨 台灣在多重因素影響下，四季分明、天氣多變，各季節均有災變天氣。

4 2007年5月18日20時 華南與台灣梅雨季（5月中旬 – 6月中旬）

5 2006年6月23日1時 日本梅雨季（5月下旬 – 6月下旬）

6 2007年7月9日9時 長江流域梅雨季（6月中旬 –7月中旬）

7 2007年7月19日6時 韓國梅雨季（7月中旬 – 8月中旬）

8 2007年2月7日9時 L 極鋒

9 極鋒與梅雨鋒 氣團與鋒面（挪威學派） ▽T, ▽q, ζ, D, ω, , , 主要差異：▽T, ▽q ：季節、緯度、天氣

10 Mei-Yu Front (MYF) Some are similar to midlatitude polar fronts. (Trier et al , Mon. Wea. Rev.) Most other cases: weaker horizontal temperature gradient, strong cyclonic shear. (Akiyama 1973, Pap. Meteor. Geophys.; Kato 1985, J. Meteor. Soc. Japan) Chen and Chang (1980, Mon. Wea. Rev.): structural difference between the eastern and western sections of MYF.

11 The western section of MYF
Chen and Chang (1980, Mon. Wea. Rev.): Similar to tropical disturbance: quasi-barotropic warm core structure, weak ▽T, strong wind shear. Kuo and Anthes (1982, Pap. Meteor. Res.): Relative vorticity can be utilized as an indicator for frontal intensity. Cho and Chen (1995, J. Atmos. Sci.): strong potential vorticity anomaly with mature MYF, Mei-Yu frontogenesis by CISK.

12 豪（大）雨預報能力 C  F T得分： 前估： 偏倚： 後符：
T得分之概念示意圖。F為預報定量降水的範圍， 為觀測到的定量降水範圍，C為正確預報範圍 T得分： 前估： 偏倚： 後符：

13 中央氣象局豪（大）雨預報能力 綜觀尺度過程 V.S. 中尺度過程 TS 前估 後符 颱風 梅雨 梅雨季豪（大）雨：對中尺度過程缺乏了解
0.60 0.68 0.85 梅雨 0.17 0.20 0.57 綜觀尺度過程 V.S. 中尺度過程 梅雨季豪（大）雨：對中尺度過程缺乏了解

14 ｛ 數學方程：非線性 參數化：輻射、亂流、對流 觀測資料：不完整、誤差 預報能力受限

15 梅雨鋒面系統：鋒面、鋒面低壓、低層噴流（LLJ）
(a) 0000 UTC 6 Jun (b) 1200 UTC 6 Jun (c) 1800 UTC 6 Jun (d) 0000 UTC 7 Jun 2003年6月6日(a) 0000、(b) 1200、(c) 1800及7日(d) 0000 UTC之850 hPa高度場（實線，間距為10 gpm）、溫度場（虛線，間距為1℃）及風場（細風標，全、半桿分別為5、2.5 m s-1，陰影區為風速  12.5 m s1）之分布；粗風標為探空觀測，粗虛線為850 hPa梅雨鋒面位置。

16 台灣地區中尺度實驗計畫（TAMEX；1983–1992）
1981年5月28日 豪雨 / 暴洪事件：百億新台幣災害損失 1981 1982 1983 1986 國科會推動 防災研究計劃 TAMEX計畫向國科會提出 1983–1986年 TAMEX規劃階段 台灣：5學術單位+3氣象作業單位（CWB, CAF, and CAA) / 40位專家學者 美方：15所大學+4研究單位 / 50位教授、科學家及專家 1987年實地作業階段前重要事件

17 1985年2月7日TAMEX規劃小組訪問NCAR與該單位主要主管及科學家合影

18 1985年2月7日上午TAMEX 規劃小組赴NCAR訪問，陳泰然教授在對流風暴組（CSD）做科學實驗構想報告。

19 1985年2月7日下午TAMEX 規劃小組赴科羅拉多州立大學訪問，陳泰然教授在大氣科學系做科學實驗構想報告。

20 1986年9月3日台美雙方代表於NCAR召開第3次TAMEX工作會議時合影

21 1988年起TAMEX之基礎研究重要事件 1988 1989 1990 1991 1992 1993 2月9–11日 研討會 / NCAR
6月22–30日 研討會 / 台北 9月24–26日 12月3–6日 國際中尺度氣象與TAMEX研討會 / 台北 11月 TAMEX 於Mon. Wea. Rev以專刊形式發表科學成果 12月 TAMEX 於TAO以專刊形式發表科學成果 1993 4月26–30日 國際中尺度研究與TAMEX計畫回顧研討會 / 台北 1988年起TAMEX之基礎研究重要事件

22 1988年起TAMEX之作業 / 應用研究重要事件 1989 1990 1991 1992 11月22日 預報實驗規劃小組成立
12月15日 預報實驗計畫辦公室成立 12月30日 預報實驗8個工作小組成立（60人） 2月26日–3月3日 台 / 美規劃會議（I）/ 台北 5月14日 重新整合工作小組與訓練團隊 12月17日 美方顧問團隊成立（6人）; 增為10個工作小組（80人） 4月22–23日+5月1–3日 台 / 美 規劃會議（II） / 台北 5月19–6月20日 先驅實驗 / 中央氣象局 6月25日 顧問會議 / NCAR 12月7–10日 台 / 美規劃會議（III）/ 恆春 5月1日–6月30日 利用中央氣象局建置之即時預報系統進行Post-TAMEX預報實驗 1988年起TAMEX之作業 / 應用研究重要事件

23 1992年Post-TAMEX 預報實驗進行預報討論

24 1992年12月1日TAMEX規劃小組成員再聚與右上圖1985年2月7日規劃小組成員於NCAR合影比較

25 30年來與近年來的研究 鋒面、鋒生及旋生 低層噴流 形成機制 與豪雨關係 梅雨鋒面 鋒生 旋生 變形場 CISK 斜壓性 移動
強（▽Ｔ大；ζ, q, ） 弱（▽Ｔ小；ζ, q, ） 動力上的傳播 運動上的平流 ▽T 及/或 ζ, q 增大 形成機制 與豪雨關係

26 天氣研究室研究簡介(http://front.as.ntu.edu.tw) 專業研究主題 在綜觀尺度方面 在中尺度方面
進行華南與台灣地區之梅雨、豪雨及東北季風、西南季風研究，利用各地傳統地面觀測資料、衛星、雷達及無線電探空資料，進行診斷分析與模式模擬研究，以瞭解環流系統特徵、結構及演變過程與機制。 在綜觀尺度方面 探討西南季風區內之環流系統與西南季風爆發之關連。 探討華南與台灣地區豪雨與西南氣流之關係。 研究劇烈天氣諸如豪雨、冰雹及龍捲風等發生之綜觀環境條件特徵。 研究梅雨季中尺度對流系統及其綜觀環境條件、診斷分析垂直運動、鋒面結構及渦度收支。 在中尺度方面 研究台灣地區豪（大）雨特徵及形成原因，並研究發展預報技術。 分析台灣北部地區局部環流與雷達回波特徵，以探討午後對流與豪雨 發生機制。 探討台灣地區冰雹、龍捲風之形成機制，並研究發展預報技術。

27 陳泰然教授指導之博士論文(11) 李金萬，1985：台灣北部冬季東北季風影響下異常降水個案之診斷分析，博士論文，中國文化大學。
紀水上，1986：臺灣梅雨期華南中尺度對流系統及臺灣地區局部性豪雨之個案研究，博士論文， 中國文化大學。 蒲金標，1988：梅雨季華南低層噴流與中尺度對流系統之個案研究，博士論文，中國文化大學。 宋偉國，1993（與郭英華共同指導）：TAMEX期間華南梅雨鋒面系統之數值研究，博士論文， 國立臺灣大學。 侯喜真，1997（與張智北共同指導）：東亞夏季季風初期西南氣流加強時旋生的渦度機制，博士論文 ，國立臺灣大學。 苟潔予，1997：高層冷心低壓及其與熱帶氣旋發展之關係探討，博士論文，中國文化大學。 張凱軍，1998：台灣中南部暖季午後對流系統之環境條件硏究，博士論文，國立臺灣大學。 曾鴻陽，2002：中層渦旋與颱風發展關係之個案診斷分析，博士論文，中國文化大學。 張子琦，2003：梅雨季台灣中南部地區豪雨事件之數值模擬研究，博士論文，國立臺灣大學。 劉志信，2009：東亞颱風轉變為溫帶氣旋之個案診斷分析研究，博士論文，國立臺灣大學。 王尹懋，2010：梅雨季高層冷心低壓形成與潛熱釋放之角色研究，博士論文，國立臺灣大學。

28 陳泰然教授指導之碩士論文(43) 紀水上，1978：台灣梅雨之綜觀氣候研究，碩士論文，中國文化大學。
王永壯，1984：梅雨期間東亞與西太平洋區數值預報系統性誤差之校驗，碩士論文，國立臺灣大學。 李瑞麟，1984：東亞寒潮爆發對中國南海及鄰近地區ITCZ的影響，碩士論文，國立臺灣大學。 陳慧貞，1984：東亞地區沙暴系統之研究，碩士論文，國立臺灣大學。 張凱軍，1985： 冬季NOGAPS和JMA模式500MB槽線預報系統性誤差校驗，碩士論文， 國立臺灣大學。 呂振福，1985：西北太平洋地區爆發性旋生的綜觀氣候分析，碩士論文，國立臺灣大學。 黃蓉芬，1985：高層鋒生與噴流條之診斷分析研究，碩士論文，國立臺灣大學。 王惠民，1986：梅雨期東亞及西太平洋850MB數值預報之系統性誤差，碩士論文，國立臺灣大學。 吳德榮，1987（與謝信良共同指導）：臺灣地區梅雨期中尺度低壓與降水之研究，碩士論文， 吳倩雯，1987（與周仲島共同指導）：華南及鄰近地區中尺度對流系統之氣候特徵及合成環境條件 分析，碩士論文，國立臺灣大學。 周鴻祺，1987（與林民生共同指導）：TAMEX期間線性對流系統之環境條件研究，碩士論文， 祁蘊華，1988：TAMEX期間台灣地區之低層噴流與對流雲系之關係，碩士論文，國立臺灣大學。 周蘭芬，1988：西太平洋高層冷心低壓之研究，碩士論文，國立臺灣大學。 梁慶儀，1988：TAMEX IOP-10中對流層渦旋演化之研究，碩士論文，國立臺灣大學。

29 陳泰然教授指導之碩士論文 齊祿祥，1990（與紀水上共同指導）：TAMEX期間中尺度對流系統之衛星觀測研究，碩士論文， 中國文化大學。
杜奮恆，1990：黛特颱風之中尺度分析，碩士論文，國立臺灣大學。 許瑛玿，1990：TAMEX期間臺灣地區低層噴流之研究，碩士論文，國立臺灣大學。 王重傑，1990：台灣梅雨期豪雨之中尺度低壓與衛星對流關係之研究，碩士論文，中國文化大學。 鄭月娥，1993：伴隨黛特颱風(1990)之高層冷心低壓之診斷分析研究，碩士論文，中國文化大學。 謝章生，1993：梅雨季華南中尺度對流系統之個案診斷分析研究，碩士論文，國立臺灣大學。 秦新龍，1993：梅雨鋒上波狀組織之中尺度對流系統，碩士論文，國立臺灣大學。 沈里音，1994：梅雨季台灣海峽北部及鄰近地區線狀對流之綜觀環境特徵研究，碩士論文， 國立臺灣大學。 謝明昌，1994：五、六月華南中尺度對流複合體之一般特徵及其對於對流層環境影響之診斷分析研究 ，碩士論文，國立臺灣大學。 林國金，1995：冬季華南低層鋒面與低壓個案之診斷分析研究，碩士論文，國立臺灣大學。 李東明，1996：五~六月華南地區西南氣流增強之個案分析研究，碩士論文，國立臺灣大學。 林大偉，1996：梅雨期台灣北部地區降水與低層噴流之分析研究，碩士論文，國立臺灣大學。 蔡甫甸，1997：西北太平洋高層冷心低壓之氣候研究及個案分析，碩士論文，國立臺灣大學。 林麗芬，1999：SCSMEX期間梅雨鋒面北退與低層噴流加強之個案硏究，碩士論文，國立臺灣大學。 黃文亭，1999：台灣北部地區冬季劇烈天氣事件的診斷分析硏究，碩士論文，國立臺灣大學。

30 陳泰然教授指導之碩士論文 鄧耀民，2000：臺灣北部地區夏季冰雹事件之環境條件與激發機制探討，碩士論文，國立臺灣大學。
顏增璽，2001：東亞地區梅雨季鋒面北退之氣候與環流特徵研究，碩士論文，國立臺灣大學。 王安翔，2001：華北阻塞下影響台灣地區之梅雨鋒面個案硏究，碩士論文，國立臺灣大學。 林邵威，2001：初秋鋒面影響下台灣豪（大）雨個案分析硏究，碩士論文，國立臺灣大學。 陳美蘭，2001：梅雨鋒面北退與台灣南部豪（大）雨之個案分析硏究，碩士論文，國立臺灣大學。 張智昇，2002：東亞暖季鋒面與台灣地區降水之探討，碩士論文，國立臺灣大學。 何俊儀，2004：台灣中部地區梅雨季豪雨發生之綜觀特徵與中尺度過程探討，碩士論文， 國立臺灣大學。 陳子欽，2004（與王重傑共同指導）：梅雨鋒面線狀對流系統增強之數值模擬硏究，碩士論文， 楊善茜，2004：台灣地區冬季劇烈天氣之個案診斷分析，碩士論文，國立臺灣大學。 姜禮鴻，2005：花蓮地區梅雨季降水特性與豪（大）雨個案診斷分析，碩士論文，國立臺灣大學。 曾秀樺，2005：梅雨鋒面個案之診斷分析，碩士論文，國立臺灣大學。 廖珮娟，2007：台灣地區冬季鋒面系統之結構特徵研究，碩士論文，國立臺灣大學。 張怡蕙，2008：不同性質梅雨鋒面之綜觀氣候特徵分析，碩士論文，中國文化大學。 黃心怡，2009（與王重傑共同指導）：梅雨季台灣中部豪雨個案分析與模擬，碩士論文，