本論文以離台時期速度減慢的莫拉克(2009)、凡那比(2010)與海棠(2005)颱風
個案進行研究,探討颱風不對稱降雨結構如何影響並減慢颱風移速。此三個被探 討的颱風皆屬於中央氣象局分類中的西行颱風第 2、3
類(穿越台灣中北部地形), 衛星與雷達資料顯示,此三個颱風皆有明顯的不對稱降雨結構。以莫拉克颱風來 說,離台期間觀測到的颱風移速(5 km
h-1)比綜觀尺度資料推估的駛流速度(10 km h-1)慢了許多,顯示除了弱駛流因素外,亦存在其它使颱風減速的機制。由於離陸
期間的颱風移速相較先前時段來得緩慢,我們提出研究假說:受西南季風氣流與 台灣地形影響而於東南側產生的颱風不對稱對流結構,可以產生波數 1
的位渦傾 向,進而減慢颱風向西北方運動之速度。
我們利用雲解析風暴模式(CReSS),並搭配歐洲中長期天氣預報中心熱帶對流
年計畫(ECMWF-YOTC)或美國國家環境預報中心(NCEP)提供的分析資料,針對此
三個颱風進行模擬。首先,三個颱風都有不錯的雨量與路徑模擬結果,模式能掌 握颱風離台時的減速情形及不對稱降雨結構,與觀測資料相符。接著,利用位渦
傾向診斷分析,確認不對稱降雨結構是影響颱風運動的因素之一;控制實驗的非 絕熱項向量指向颱風中心東南側(運動方向後側),這個因波數 1
位渦傾向所產生之 與颱風運動反向的作用力,會抵銷部分環境駛流的牽引,導致離台期間向西北方
運動的颱風移速減慢。此外,透過水氣含量的敏感度測試,亦證實不對稱對流中 潛熱效應的強弱對颱風移速之影響性;將颱風減速期間控制實驗與水氣含量減少
實驗的平均運動向量相減,所得向量差指向颱風運動方向後側,顯示離台期間的 水氣含量越少,潛熱效應越不顯著,以致颱風移速越快,減速現象越不易發生。
以上結果在三個颱風個案中皆得到相同結論。
本研究顯示,因西南季風氣流或台灣地形所導致的颱風不對稱降雨結構,尤其是位於颱風中心東南側、因台灣地形而產生的強降雨區,由於強潛熱效應所產
生的正位渦傾向,使整體具有明顯的波數 1 位渦傾向,颱風受此波數 1
位渦傾向的影響後,將產生一指向東南方的運動分量,進而減慢颱風離台期間往西北方向
的移行速度,從而產生更多降雨。由此可知,颱風的運動與潛熱釋放之間存在非 線性與複雜的交互作用。 |