研究生 林李耀 Lin, Lee-Yaw
    論文名稱 颮線的數值模擬研究
     A study of squall line simulation
    論文頁數 275
     關鍵字 颮線 squall line
模擬 simulation
輻射 radiation
逸入源 entrainment source
[摘要]

本研究利用RAMS模式進行水平大區域模式範圍( large domain ) 的颮線數值模擬研究,在模擬結果與觀測或其他數值研究之比較上均證實本研究模擬出的颮線具有典型成熟颮線之特徵。因此,本論文研究之主題為利用數值模擬方式,在已有模擬成熟颮線之技術下,進行颮線基本動力的研究及探討颮線與大尺度環境的關連。

其中在颮線基本動力的探討方面,我們針對模式颮線尾流低壓( wake low )生成原因加以分析,其結果發現下沈增溫作用為其生成之重要因子。另外在颮線融解層下緣特殊回波的研究分析方面,根據模式雷達回波分析結果,我們認為與較大冰相粒子(霰)在局部區域生成有關。在低邊界摩擦對颮線結構之影響探討方面,加入低邊界摩擦作用對颮線結構並不會有太大影響,但是若考慮加入基本平均風場時,即使在相同的低層風切情形下,颮線結構仍會有顯著的改變。至於在具有台灣區域梅雨季與春季颮線發生探空之水氣特徵下的颮線模擬討論方面,我們發現中高層大氣(5公里高度以上)的水氣變化對颮線系統沒有太大的影響,但是颮線對環境中低層大氣(3-5公里間)的水氣變化則相當敏感。

另外在颮線與環境大氣的關連研究方面,我們以宏觀的角度,利用軌跡分析法來作颮線雲區氣塊的逸入源( entrainment source )探討。其結果發現颮線前緣與後緣的逸入情形不盡相同,在颮線前緣的分析方面,逸入氣塊主要來自5公里高度以下區域(大約佔前緣逸入氣塊的70 ),其中又以1公里以下與5公里附近的逸入氣塊最為重要。在颮線後緣的分析方面,逸入氣塊主要來自颮線後緣環境2-4公里高度間(大約佔後緣逸入氣塊的70 )。除了颮線逸入源分析之外,我們計算颮線的熱與水氣收支(Q1Q2分析)對大尺度環境之影響,並探討不同風切實驗下的Q1Q2收支有何改變。另外我們也探討颮線系統不同雲型分佈下的雲輻射強迫作用及檢驗Lindzen ( 1990 )理論在颮線對流情形下的可行性,其結果發現受到颮線對流補償性下沈運動的影響,雖然颮線前緣大氣3-5公里高度間產生廣大區域(水平範圍大約500公里)的水氣減少現象,但是對長波與短波輻射收支而言並沒有太大的改變。