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題名 | 武夷山地形對華南春季冷鋒結構影響之個案模擬研究=The Effect of Topography on the Structure of Spring-time Cold Front |
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作者 | 高長霖; 曾仁佑; 江火明; | 書刊名 | 大氣科學 |
卷期 | 36:2 2008.06[民97.06] |
頁次 | 頁101-126 |
分類號 | 328.241 |
關鍵詞 | 地形作用; 鋒生函數; 對稱不穩定; 濕位渦; Effect of topography; Frontogenesis; Frontolysis; Conditional symmetric instability; Moist potential vorticity; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 台灣北部地區主要的降水期間是在5~6月間的梅雨、夏秋季的颱風及2~4月間的春雨。春季冷鋒是造成春雨的主要原因,本文選取1998年3月17日到22日期間,由華北地區南移到華南地區的鋒面系統,採用中尺度模式(MM5)進行模擬,以探討此春季冷鋒三維結構受武夷山區地形的影響及其演變過程。鋒面南移到武夷山區時,地面鋒面會受到地形的阻擋作用而變形。鋒生函數分析的結果顯示,鋒面(低層)過山前會減弱,過山後又會再度加強。在這過程中,主要是扭轉項(也就是垂直運動)扮演了重要的角色。當鋒面過山時,雖然因地形影響改變了垂直運動場,造成鋒面爬山階段的鋒消,但是鋒面前的暖濕空氣卻會因鋒面的舉升作用而達到飽和;另外,鋒面的斜壓性不論是在過山階段,或是滯留階段,都可以維持在一個比較恆定的狀態。飽和的大氣環境與上述的環境條件,都符合條件性對稱不穩定(CSI)理論的基本假設。透過濕位渦(MPV)的分析,可以瞭解在鋒面系統中處於飽和而且MPV<0的區域,若再配合地形與鋒面次環流的舉升運動,這些區域可能就會有CSI的發展。本個案中的MPV負區,主要分布在鋒前及鋒面帶上方的暖區中。而鋒前的暖濕空氣沿著鋒面爬升,在鋒面帶上形成飽和區,因此,本個案中適合CSI發展的區域,主要分布在鋒面帶中的暖側,並且呈帶狀分布。這些區域的形成都是因為鋒面帶上的鋒生作用造成,而地形造成的垂直運動場疊加在鋒生次環流上,又是使鋒面帶呈現鋒生、鋒消間隔式分布型態的主要原因。 |
英文摘要 | The PSU/NCAR mesoscale model (MM5) was used to investigate the topographical effect on the structure of a Spring-time cold front passing East China during 17-22 March 1998. The observational analysis shows that the surface frontal system will be retarded and deformed by the topography, when the cold front moves southward to the Wu-I Mountain Range. The cold front experiences a frontolysis process when it climbs up the mountain, and becomes frontogenesis after the cold front passes the mountains climax. The lifting of the cold front by the mountains favors the moisture in the warm sector to reach saturation. Also, the baroclinicity of the cold front remains steady during and after the front passed the mountains. Both of these two conditions are all consistent with the conditional symmetric instability (CSI) theory. Through the analysis of the moist potential vorticity (MPV), saturation condition and vertical motion, the result shows that the suitable regions for CSI to develop are distributed over the warm side of frontal band. So, the topographical effect plays an important role in the formation and distribution of CSI in frontal band. |
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