學位論文
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Item 凡那比颱風(2010)伴隨地形豪雨之數值模擬與研究(2012) 鄭皓本研究使用WRF模式對凡那比(2010)颱風伴隨之豪雨進行分析，並探討台灣地形對颱風之影響。凡那比颱風於2010年9月 17日至20日期間影響台灣，颱風環流由東向西通過南台灣，並於侵台的12個小時內在南部降下近千毫米的累積降雨，瞬間的豪雨使得許多地區排水不及，造成淹水災情發生。 由WRF模式之降水物理參數測試結果顯示，積雲參數法相對於微物理過程對於模式表現有較顯著的影響。其中以使用Kain-Fritsch積雲參數法之模擬，颱風結構完整且降雨強度較強。使用BMJ scheme之模擬，颱風路徑較為南偏，導致降雨位置也較為南偏。使用Grell-Devenyi Ensemble scheme之模擬，颱風強度偏弱且無法掌握凡那比颱風所引發之降雨強度。使用Grell 3d scheme之模擬，颱風結構對稱，但颱風強度較觀測弱。因Kain-Fritsch積雲參數法對於颱風結構及強度的模擬結果較佳，故本研究以其為CTL組之參數設定。 研究結果顯示豪雨發生為颱風環流受地形影響有關，凡那比颱風侵台期間滿足多項利於地形豪雨發生之要素，強烈的低層風場、強風速帶之風向與台灣陡峭地形走向垂直、進入山區之氣流伴隨潮濕水氣及氣流具有極高的不穩定度等因素。由地形高度測試發現，台灣地形與颱風環流間的通道效應為颱風登陸前出現南偏的重要原因，地形高度越高則颱風登陸前南偏的情形越為顯著。當台灣山脈完整移除後，南部山區平均降雨僅剩原來之45%，若將地形高度減半，降雨亦顯著顯少，顯示地形對於豪雨發生扮演重要的角色。此外，地形高度的不同也會影響颱風出海後的移速，地形高度越高颱風移速越慢，因而造成颱風離台後較大的降雨發生。由垂直水氣通量與累積降雨之關係可見，各項利於降雨發生之要素間彼此相互影響，地形高度的提高能夠增強低層輻合、並增強對流，但亦會造成颱風強度減弱，導致迎風面地區的風速減弱及水氣減少，因此降雨強度並沒有明顯的改變。 關鍵字:凡那比颱風、豪雨、地形效應Item 卡玫基颱風(2008)之數值模擬研究(2011) 楊筑方; Chu-Fang Yang卡玫基(Kalmaegi)颱風於2008年7月16至19日間影響台灣，在登陸台灣期間於中南部地區降下超大豪雨，造成嚴重水災及山區土石流。颱風離台後並引進西南氣流而造成豪雨。本研究使用WRF模式模擬卡玫基颱風個案，探討中部地區豪雨之成因，並針對颱風離台後，台灣西南方海域上空大氣環境與西南氣流造成之降雨進行敏感度分析。 模擬結果顯示，卡玫基為一水氣及風速分布不對稱之颱風，其西南側環流之對流發展明顯較旺盛。在颱風降雨時期，中央山脈的地形效應在對流發展及降雨方面扮演了重要角色。於颱風登陸後，來自颱風低層相對較乾冷之西來氣流受地形阻擋轉為向北至東北運動，並與西北方移入之暖濕對流帶於台灣中部地區輻合。輻合之氣流受到地形抬升，低層水氣舉升凝結，同時與不斷自海峽移入之對流帶於陸地上合併，而使對流系統發展更為旺盛，並在中部山區降下超大豪雨。此外，卡玫基颱風於出海前移速減慢，造成對流系統於中部地區滯留，也是豪雨成災的原因之一。 本研究也利用FDDA資料同化法，在南海北部上空分別加入濕度及風場之虛擬探空資料，可以改善控制組模擬中西南氣流偏弱之情形，並進一步使台灣西南部地區模擬之降雨較接近於觀測。分析結果顯示，水氣與風場調整之後，於台灣西南外海至西南部地區上空水氣增加，位溫高，為一暖濕、不穩定之大氣環境，並於低層伴隨較強之西南風速。此環境有利於西南氣流伴隨之對流系統在通過台灣西南部外海時持續發展，並藉由台灣西南沿海附近強西南風吹送，移入台灣地區。此外，低層強西南風不僅能將潮濕水氣傳送至台灣西南部地區，並受到地形之抬升，使對流上升運動增強，低層水氣舉升凝結，而造成台灣西南部地區顯著之降雨情形。