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研究生: 曾文綱
論文名稱: 冬季冷鋒氣候合成與個案數值研究
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 128
中文關鍵詞: 氣候合成平均冷鋒寒潮爆發COAMPS
論文種類: 學術論文
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  • 本文主要分成二部份討論台灣冬季冷鋒。前半部利用NECP reanalysis的資料將1948~2006年間通過台灣的冬季冷鋒,以北台灣降溫幅度分成極強寒潮、強寒潮、中寒潮,共三類,並使用合成分析法(composite analysis)求取北台灣地區寒潮爆發前後各層的平均氣象場,並討論各強度寒潮綜觀天氣系統的差異;後半部選定2007年3月4日極強冷鋒個案及2006年2月16日強冷鋒個案,以COAMPS模式進行中尺度的數值模擬,並分析不同強度冷鋒在通過台灣地形時,其天氣系統相異之處。
    由58年的合成分析中,可以發現這三類寒潮在綜觀尺度的高低壓系統、溫度場及風場配置是相似的,僅在氣象場有明顯的差值存在。以極強寒潮為基準討論,在寒潮爆發前48小時,大陸高壓其中心位置約在貝加爾湖西南方隨著高度往西北傾斜,並伴隨低溫中心;在高壓南緣有明顯的鋒面溫度梯度,且蒙古、華北一帶有強勁的北風,使得華中地區有明顯的冷平流效應。寒潮爆發前24小時,高壓及低溫中心南移至蒙古、華北,此時鋒面伴有明顯南北風風切,位置由黃海往東南延伸至海南島北方;寒潮爆發當時,高壓已移至華南,台灣受鋒後冷氣團影響溫度降幅可達10℃,且海上北風分量遽增。
    針對中尺度的個案模擬結果分析,冷鋒通過台灣地形時,在台灣地形東側會產生冷空氣堆積,形成中尺度高壓造成北風加速;台灣海峽上受管道效應影響,在高度500公尺增強北風風速;由於冷鋒強度不同,極強個案鋒後氣流出海位置於長江以南並主要通過台灣東側,使得台灣東側的風場加速度大於西側;對強冷鋒而言,氣流出海範圍在長江以北,氣流平均通過台灣東西二側,故東側加速度較極強個案弱、西側較極強案個案強。比較鋒面通過地形的結構變化,發現鋒面在通過地形前鋒面高度較低,經過地形後鋒面向上發展,其中以強冷鋒的發展高度較高;風場上,台灣東側的風向風速改變皆較西側劇烈。

    摘要 I 目錄 II 圖表目錄 III 第一章 前言 1 第二章 亞洲冬季冷鋒 5 2.1合成平均 5 2.2強度差異 16 第三章 個案觀測分析 29 3.1 2006年02月16日冷鋒個案 29 3.2 2007年03月04日冷鋒個案 33 3.3 小結 36 第四章 資料與模式設定 38 第五章 模擬結果 43 5.1 2006年02月16日冷鋒個案 43 5.2 2007年03月04日冷鋒個案 47 第六章 結論 52 6.1 合成平均總結 52 6.2 個案討論 53 6.3 個案與氣候合成平均比較 55 參考文獻 58 圖表 60

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