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研究生: 林勝峰
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
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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。

    摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I 目錄⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯III 圖表目錄⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯V 第一章前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 第二章觀測、個案介紹⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 2–1 綜觀天氣形勢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 2–2 台灣地區之中尺度現象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 第三章資料與模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 第四章模擬結果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 4–1 綜觀環境模擬結果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 4–2 台灣地區模擬結果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 4–3 台灣地形對冷鋒之影響⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22 4–4 鋒面垂直剖面之結構⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27 第五章敏感度測試⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34 5–1 無台灣地形模擬⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34 5–2 無地表通量模擬⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37 第六章結論⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41 參考文獻⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47 附圖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50

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