研究生 吳佳純 WU,CHIA-CHUN
    論文名稱 正壓渦旋合併之數值實驗
     關鍵字 雙渦旋  
眼牆中尺度渦旋  
渦旋合併  
雨帶  
角速度  
渦度梯度  
貝塔羅士比數 beta Rossby number
正壓模式  
[摘要]
在真實大氣中,我們常在天氣圖或衛星雲圖上見到多個氣旋、反氣旋同時存在,彼此之間交互作用,本文嘗試用1公里的高解析正壓模式模擬雙渦旋交互作用。我們進行三類實驗:(1)渦度梯度的影響、(2)兩分離Rankine like vortex(3)小渦旋在大渦旋中;以探討渦旋在風切影響下的維持與變形,和在 面或渦度梯度下之頻散及位移。這些數值模擬結果可以用徑向角速度變率及 -Rossby number解釋。在第一類實驗中有渦度梯度存在;若 -Rossby number小,小渦旋容易頻散,不易維持原有形狀,反之 -Rossby number大,渦旋可以維持。未頻散的渦旋移動,則受環流及渦度平流的影響遠離或靠近,同時隨背景風場做氣旋式或反氣旋式移動。第二類實驗中兩分離的Rankine like vortex,雖然彼此不座落於對方渦度場上,但風場是更大範圍平滑分佈的,因此會受另一渦旋的風場影響。從風場分佈計算角速度,大渦旋外部角速度接近半徑平方反比;因此,距離大渦旋很遠的地方(1/(r+?)2近似 1/r2),角速度接近定值,兩渦旋可以保持彈性互繞。但若小渦旋位於外側角速度變化大的區域,則快速被拉成帶狀,相當於Rainband生成理論“位渦理論”中的Inner bands;而這個渦度帶亦有機會生成雙層雨帶的結構。第三類實驗中,大渦旋內部的角速度近乎定值,而且沒有背景渦度梯度存在,位於大渦旋內部的小渦度塊可以長期維持。因此雷達觀測中的眼牆中尺度渦旋(EMs)可以存在數小時並不意外。本文的正壓動力研究,可以提供眼牆中尺度渦旋、雨帶、颱風生成以及雙颱風交互作用等現象探討的動力基礎。