研究生 白意詩 Yi-Shih Pai
    論文名稱 西北 太平洋與北大西洋雙眼牆颱風研究
    論文頁數 118
     關鍵字 微波衛星 microwave satellite

北大西洋 North Atlantic

雙眼牆 concentric eyewall

T-Vmax 圖 T-Vmax diagram

對流強度
convective activity

上層海洋熱力參數
upper ocean thermal parameters
     
[摘 要]
    本研究利用微波衛星產品為基礎,搭配最佳路徑資料,觀察 1997 年至 2012 年西北太平洋(WNP)颱風和北大西洋(NATL)颶風強度與結構變化,特別是雙眼牆形成和其後的眼牆置換過程會有特殊的變化情形。僅大西洋和東太平洋有 對熱帶 氣旋例行性的機載觀測,過去研究在大西洋上使用 K-Vmax (動能-最大持續風)圖, K 來自機載觀測之計算、Vmax 表示強度,能同時展現颶風環流尺寸伴隨強度的消 長,在西北太平洋上則使用 T-Vmax (對流強度-最大持續風)圖,T 來自雲頂亮度溫度(TB)以彌補機載觀測之不足。
    楊憶婷(2012)博士論文提出用 TB 影像對雙眼牆(Concentric Eyewall, CE)客觀定義:(1)有 moat 結構、(2)moat 足夠明顯、(3)外眼牆對流夠深、(4)軸對稱化程度超過 5/8 方位、(5)外圍環流為外眼牆而非螺旋雨帶,並將雙眼牆分為 ERC (Eyewall Replacement Cycle)、CEM (Concentric Eyewall Maintained)和 NRC (No Replacement Cycle),另也依據海洋聖嬰指數(ONI)將個月分分成暖期、冷期和正常時期(Warm, Cold, and Normal Episodes)進行雙眼牆的統計分析。本研究對 16 年 WNP 颱風以TB 外其它方式或微波衛星資料補充之,找出氣候平均 T-Vmax 迴歸線,發現正常時期、CEM 個案距平值(ΔT)為正;CE 個案雲中液態水含量(CLW)比非雙眼牆(non-CE, NCE)個案高,不同 CE 種類間CLW則是 CEM 個案依序比 NRC、ERC 高;上層海洋 SST、T100A 和 UOHC 3種熱力參數顯示 CE 形成前、後分別是 NRC、CEM 個案海氣交互作用最大。
    由於微波衛星資料資料涵蓋範圍遍及全球,提高比較各大洋熱帶氣旋觀察的方便性,本研究以 K’-Vmax 圖和 T-Vmax 圖觀察 Wilma 颶風雙眼牆過程之強度、結 構尺寸和對流強度的消長;以 T 時間序列和內眼牆半徑、moat 寬度、外眼牆寬度觀察 Frances 颶風 5 次雙眼牆過程之強度和結構變化,顯示 ERC 使颶風結構向外成長,NRC 則否。對 NATL 雙眼牆個案進行不同季節、不同 ONI 分類的 ENSO 狀態和不同 CE 種類之行經路徑、個數、強度變化和結構統計的分析,發現兩大洋之統計比較主要特徵有:(1) NATL 雙眼牆個案十分不均勻地集中在 9 月;(2) NATL 雙眼牆路徑統計和生成頻率在不同 ENSO 狀態下彼此區別比 WNP 不明顯,可能受 ENSO 影響較小;(3) WNP 雙眼牆個案強度比 NATL 大,不同 CE 種類當中 WNP、 NATL 分別是 CEM 類、ERC 類強度最強;(4) WNP 雙眼牆個案結構尺寸比 NATL 大,而兩大洋不同雙眼牆個案尺寸都是 CEM 類最大,都是的無因次化快速帶狀化區域寬度皆占 moat 寬度變異度50%以上,都是 NCE 和其它 CE 的 T-Vmax 曲線特徵差異明顯。