研究生 憶婷 Yi-Ting Yang
    論文名稱 能量頻散與能量累積交互作用-季風合流區之颱風動力研究
    論文頁數 148
     關鍵字 季風合流區 Monsoon Confluence Zone
能量頻散 Energy Dispersion
能量累積 Energy Accumulation
[摘要]

颱風生成常有群聚且連續生成的特性。本研究分析了1996~2005年的7~9月衛星雲圖時間序列(缺1998年7月、1999年8月及2003年7月),在過去27個月份裡,一個月內每隔6~10天之內有4個新的熱帶氣旋連續生成的共有3個月,有3個熱帶氣旋連續生成的共有3個月,有2個熱帶氣旋連續生成的共有7個月。由2005年7月至9月中旬,110oE~160oE、10oN~25oN範圍內共8個颱風生成(海棠、班彥、瓦西、馬莎、珊瑚、泰利、娜比與卡努),其中有4個颱風生成個案與渦旋能量頻散有關(班彥、珊瑚、娜比與卡努),有7個颱風生成個案與合流區有關(海棠、班彥、馬莎、珊瑚、泰利、娜比與卡努)。


本研究利用似季風環流背景場無輻散正壓非線性渦度方程探討:

1. 渦旋受到本身非線性β效應向西北方向移動,向東南方能量頻散與西行波動之間在輻合區附近交互作用關係;

2. 背景場具有擾動渦度對於渦旋頻散及西行波動能量累積之間交互作用的影響,以及在理想相反氣流背景場下能量在下游輻合區累積造成的影響。


透過觀測及模擬發現:

1. 颱風的連續生成現象與理論相似,和向西北行進的擾動能量頻散、西行波動能量在大尺度輻合區累積有關;

2. 西行波動與渦旋能量頻散之間的交互作用有利於颱風連續生成;

3. 西行波動的振幅越大、背景場具有弱輻合、西行波動與渦旋能量頻散正相位、以及擾動渦度的強度越強或半徑越大的情形下,有利於新正渦度生成或加強其強度;

4. 在背景場或西行波動強度具有週期變化時,所產生的渦旋波列強度也隨著給定的週期變化;

5. 在相反氣流背景場加入正負相間的擾動時,當給定的擾動渦度強度越強,達到穩定之後的渦度擬能值呈線性增加,而擾動渦度強度達到10-4s-1以上時,可以產生一個新的10天週期波動,並且擾動渦度強度越強或半徑越大,此週期越短,推測是因為非線性作用所造成;

6. 在解析度為100km的情形下,才能模擬出渦旋能量頻散與西行波動之間交互作用,以及波動能量在下游累積,但是在解析度為250km的情形下則無法模擬出這一系列的現象。