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在ITCZ中,對流雲系的對流潛熱釋放對大氣加熱,使得高層位渦減少 ,而低
層位渦增加. 低層位渦的增加的結果造成原本只是向北的位渦梯度有了變
號的區域.如此符合了正壓斜壓不穩定發生的必要條件.因ITCZ 的寬度窄
小約200 - 500公里,小於羅士培變形半徑,所以其以正壓不穩定為主.在我
們的數值模擬並未將摩擦效應考慮進來,以一波譜非輻散正壓模式,探討有
限振幅的正壓不穩定過程.我們以類似ITCZ及東風噴流之風場,對模式進行
初始值問題 (initial value problem)之數值積分。在正壓不穩定過程
中,我們見到反向傳播羅士培波之交互作用,渦度帶之破碎,渦度之局部集
中,以及渦旋之合併。以f平面及beta平面長期積分而言,在beta平面之渦
旋渦度較不易集中,而散佈成一西北東南方向的不規則小渦度區。以渦旋
之強度、位置、演變而言,不論f及beta平面皆對初始小擾動(1/100強)十
分敏感,換言之,也就是無任何可預報度可言,其最主要之波數型態,仍可由
線性特徵值分析而得,且成長率最大之波數在渦旋合併過程,仍明顯可見.
在我們積分中,我們亦發現正壓不穩定過程可以呈現渾沌現象(chaos).我
們發現渦度合併過程只能增大渦旋範圍,但不能增強渦旋渦度極大值,但正
壓不穩定則可以有效的集中放大渦度於一小區域,此放大過程在東風噴流
風場中尤為明顯。我們相信這些結果會和ITCZ破碎、颱風、 MCS 之形成
等天氣現象有相當關係。
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