研究生 林宗賢 Lin, Chung-Hsien
    論文名稱 位渦波與颱風眼動力
    論文名稱 Potential Vorticity Wave and Eye Dynamic
     關鍵字 颱風眼 Eye Dynamic
位渦波 Potential Vorticity wave
颱風眼旋轉  
[摘要]

我們引入位渦波概念,解釋賀伯颱風眼的旋轉周期,並以位渦波交互作用所產生的正壓不穩定過程,進一步解釋多邊形颱風眼的形成原因,以及正壓不穩定產生的位渦側向混合過程。

由雷達回波得知1996年侵台賀伯颱風在接近台灣時,颱風眼為橢圓形。此橢圓颱風眼以144分鐘周期逆時鐘旋轉。由線性與非線性理論以及正壓數值模擬結果皆顯示,颱風眼的旋轉周期取決於颱風眼的基本結構,此二理論皆強調颱風眼附近中性位渦波的重要性。

颱風眼的基本位渦結構,以往研究指出會受正壓不穩定、渦旋對稱化及非絕熱效應影響,在位渦波理論及線性穩度分析中顯示,旋轉周期完全取決於颱風眼之動力結構。若水平側向混合與非絕熱效應改變基本位渦結構的時間尺度,遠長於本文所探討之旋轉周期的假設情況下,則正壓位渦波理論應可以合理解釋颱風眼的旋轉。

由線性不穩度理論分析,探討正壓不穩度對位渦結構與位渦波的影響。存在於颱風結構中二位渦波交互作用過程,在正壓穩定的條件下,可以產生橢圓颱風眼;而在正壓不穩定的條件下,可以產生多邊形颱風眼結構;正壓不穩定會破壞穩定中性波,影響到颱風眼的旋轉周期。多邊形眼的出現和不穩定條件有關,但系統為混沌現象(Chaos),具有高度隨機性,沒有預報度。正壓不穩定的發生也可以使得颱風的位渦結構產生側向的混合,使位渦水平方向的重新分佈,並產生颱風眼的收縮,此重新分佈可以加強颱風之強度。