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研究生:陳勝龍
研究生(外文):Shen-Lung Chen
論文名稱:地形影響渦旋動力之探討
指導教授:郭鴻基郭鴻基引用關係
指導教授(外文):Hung-Chi Kuo
學位類別:碩士
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:路徑偏折渦旋破碎風場質量場
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摘要
本研究利用二維的單層淺水模式來模擬西行渦旋碰撞地形時,地形對渦旋動力之影響。其中我們探討西行及西北移行渦旋通過地形時的路徑偏折情形和渦旋破碎程度,以及渦旋通過地形北部時,地形附近的風場與質量場變化。
在地形影響渦旋路徑偏折的模擬方面,我們發現5個不同初始渦旋的路徑在移近理想化橢圓地形時皆有往南偏移的現象,並且在過山時均有氣旋式的路徑。因此我們定義三個偏折參數,來探討渦旋通過地形前後偏折情形,結果發現5個不同初始位置的渦旋在通過地形之前均會往南偏折;在通過地形之後,地形中心北側的渦旋會往南偏折,而地形中心南側的渦旋會往北偏折。
在渦旋破碎程度的研究中,本研究沿用Polvani and Plumb (1992)提出的離散量,來量度渦旋受地形影響的破碎程度。渦旋出現最大的離散量都在碰撞地形的過程中發生,且當渦旋碰撞較高地形時破碎程度就越大;反之,則破碎程度就越小。且當渦旋離開地形之後,會開始將破碎的渦度帶進行軸對化重整過程以恢復軸對稱結構。
在渦旋接近地形的風場變化研究中,由於空氣柱通過山脈時,因垂直的拉伸作用使氣流發生氣旋式的轉向。根據模擬結果發現渦旋通過地形東側前2∼3小時,地形西側風場過山後,在地形東南部會產生明顯的南風分量,或風場經由繞山作用在地形東南部產生南風分量。當我們將地形往南無限延長時,渦旋風場只能以過山的方式通過地形,此時地形東南部仍然可見明顯的南風分量,所以得知只要有西風風場越過地形就可以在地形東側產生南風分量;而在南北無限延長的傾斜高斯地形實驗中,因沒有明顯過山及繞山的西風風場,所以在地形東南部並沒有南風分量的產生,直到渦旋通過地形(地形高度低時)或在地形西側背風旋生一新渦旋,才會有南風分量產生。渦旋靠近地形時除了風場結構的變化之外,厚度場(質量場)受地形影響也會改變,渦旋在登陸地形的東北部時會在地形的西側產生脊線,其中又因高斯函數地形的斜率較餘弦函數地形大,所以產生的脊線較為明顯。而在往南無限延長的傾斜高斯地形中,因累積的質量不容易通過地形,因此在山脊上游處會有更顯著的脊線產生。

目 錄
致謝……………………………………………………………………………i
摘要…………………………………………………………………………iii
目錄……………………………………………………………………………v
圖表目錄……………………………………………………………………vii
表目……………………………………………………………………vii
圖目………………………………………………………………… viii
第一章 前言 …………………………………………………………………1
1.1背景與文獻回顧 ………………………………………………………1
1.2研究動機與目的 ………………………………………………………5
第二章 方法 …………………………………………………………………6
2.1數值模式 ………………………………………………………………6
2.2實驗設計 ………………………………………………………………7
2.3診斷的參數與判準……………………………………………………10
2.4診斷參數的物理意義…………………………………………………13
第三章 結果…………………………………………………………………15
3.1路徑偏折………………………………………………………………15
3.2渦旋破碎………………………………………………………………17
3.3風場與質量場…………………………………………………………18
第四章 討論…………………………………………………………………22
4.1渦旋之路徑偏折與破碎………………………………………………22
4.2風場與質量場的特徵分析……………………………………………23
第五章 結論…………………………………………………………………25
參考文獻 ……………………………………………………………………29

參考文獻:
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