本論文研究颱風環境中對流胞與低層噴流的交互作用,莫拉克颱風(2009) 的
觀測中顯示,東西走向的雨帶座落於臺灣海峽颱風環流與西南季風的氣流交會所 產生的輻合帶中,雨帶由多個向東移動的對流胞組成,並伴隨 30 m/s
的低層西風 噴流。成熟的對流胞西側常有新的對流發展,對流胞東移的速度一般而言比起低 層噴流的速度更慢。我們使用空間解析度 1
公里的雲解析風暴(CReSS)模式模擬、 分析莫拉克颱風雨帶內的對流胞,我們的研究假設為,當低層噴流伴隨的垂直風
切與對流胞中垂直速度具有的水平差異交互作用時,可以在對流胞的上風處產生 顯著的垂直氣壓梯度力,莫拉克颱風雨帶內對流胞西側的垂直氣壓梯度力有可能
強化原本的對流胞。
我們使用數值模式資料分別求出浮力擾動氣壓與動力擾動氣壓的大小,並且
可進一步的將動力擾動氣壓分離為線性與非線性項的貢獻,線性項包含低層噴流 形成的垂直風切與在對流中的上衝流產生的水平差異貢獻,非線性項則來自對流
胞本身。透過氣壓的診斷結果,線性的作用對動力擾動氣壓的貢獻最為重要,低 層噴流與對流的交互作用,將分別在對流胞西側的低層與高層形成相對擾動高壓
與低壓,以及正的垂直擾動氣壓梯度力。成熟的對流胞中除了浮力以外,動力垂 直擾動氣壓梯度力也在對流胞的西側貢獻正的垂直加速度。
我們的分析強調颱風環境中低層噴流的重要性,當低層噴流與現有的對流胞 交互作用時,對流胞的西側可能會在上風處產生顯著的垂直動力擾動氣壓梯度力, 此作用力可能會在颱風雨帶內強化原本的對流胞。 |