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研究生:鄧秀明
研究生(外文):DENG, XIU-MING
論文名稱:梅雨鋒面對流雨帶之中尺度動力與熱力結構演化
指導教授:周仲島
指導教授(外文):ZHOU, ZHONG-DAO
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:大氣科學研究所
學門:自然科學學門
學類:大氣科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:210
中文關鍵詞:梅雨鋒面對流雨帶尺度動力研究
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本論文是利用1987年6 月24日至25日台灣地區中尺度實驗(TAMEX) 之密集觀測資料,
研究台灣北部梅雨鋒面雨帶系統的中尺度結構與演化特徵。分析十分鐘之CAA
雷達回波資料發現個案之梅雨鋒面雨帶至少具有二種不同的特性,一為緊靠北部陸地
之淺對流系統,此種對流系與中緯度鋒面雨帶結構特徵頗為似,具有密度流的性質;
二西北海深對流雨帶,雨帶內之對流系統具有緩慢變化的回波和垂直上升運動結構之
弱演化(WEAK EVOLUTION)特性。
分析7 個連續時間之CAA 與CP4 雙都卜勒雷達合成三維風場和反演法得到之擾動壓力
和溫度距平場,顯示鋒前低層噴流有垂直於鋒面的氣流分量,此分量與鋒後之氣流在
鋒面輻合,造成鋒面上對流上升運動的發展,由於受至環境風切的影響,下降運動和
大回波降水中心,發生於對流上升中心之鋒前東南側,鋒後為微弱下降運動。水平尺
度為10-15 公里,鋒前和鋒上中層存在帶狀的大風速區。此種低層噴流在鋒面區的減
弱產生之水平風切和中層風速的加強認為是鋒面上對流之水平動量的垂直傳送結果。
由於低層的暖濕空氣在鋒面區的上傳和中高層的水汽潛熱釋放,在鋒面區顯現正渦度
距平和低壓帶。
在分析時間內鋒面區之正渦度帶有週期性斷裂的現象,由低層位渦度的分析,顯示此
種的斷裂主要是透過鋒面的不穩定,將鋒後的負位渦距平移入至鋒面和鋒前區。鋒前
負渦度產生持久的輻散場,有利於穩定的對流系統發展。
雨帶內之大回波降系統顯示存在兩個長生命期包含數個上升和下降中心的對流系統,
一個為持續發展的對流系統,另一個為穩定而成熟的對流系統。前者對流系統運動場
和熱力場近似二維結構,但有發展變成為後者之三維結構對流系統的傾向。後者穩定
之對流系統,發生在鋒面斷裂區域。在鋒前東南側存在強烈而穩定的下降運動,下降
運動將中、高層冷乾之氣流往下傳送,而在近地面呈現輻散氣流,透過水滴蒸發冷卻
,增加或維持低層高壓區。此高壓區和鋒上低壓帶卜笙 生之氣壓梯度力,將介於高
壓區和低壓區之氐層氣流,往鋒面加速維持鋒面區的輻合和垂直上生運動。這種垂直
上升和下降運動的相對位置、鋒面和低層噴流走向和低層高低壓的配置,使得整個系
達到一種自我維持的平衡狀態,顯現一種長生命期穩定的中尺度對流系統。
目錄
表說
圖說
第一章 前言
一 研究的背景與動機
二 論文的回顧
三 研究主題
第二章 資料處理與分析方法
一 資料來源
二 傳統資料的處理
三 都卜勒雷達資料的處理與分析方法
四 雙都止勒雷達三維風場的求取
五 熱力場的反演法
六 雷達資料處理的程
七 雷達資料的檢訂
第三章 天氣特徵
一 綜觀環境
二 梅雨鋒面之中尺度結構
第四章 雨帶回波特徵
一 水平回波結構特徵
二 淺對流系統
三 北部低層環境氣流分析
四 雨帶內之對流型態
第五章 鋒面對流雨帶
一 鋒面、低層噴流與雨帶系統的演化
二 雨帶對流系統結構
三 氣流軌跡分析
四 鋒面、對流與環境(低層噴流)運作之概念模式
第六章 總結與建議
附錄 A 中正機場 CAA都卜勒雷達資料的特性與檢訂
附錄 B 都卜勒雷達資料求取動力和熱力場的回顧
附錄 C 電磁波在成層大氣的傳播
附錄 D 都卜勒雷達徑向速度之系統平移校正
誌謝
參考文獻
中文摘要
口試合格證明
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