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研究生:陳奕翰
研究生(外文):CHEN,YI-HAN
論文名稱:暖季弱綜觀環境下臺北盆地午後對流與海風環流之研究
論文名稱(外文):The Effect of Seabreeze on Afternoon Convection Over Taipei Basian during The Warm Season.
指導教授:劉清煌
指導教授(外文):LIU,CHING-HWANG
口試委員:周昆炫簡芳菁
口試委員(外文):JOU,KUEN-SHIUANJIAN,FANG-JING
口試日期:2018-01-12
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:地學研究所大氣科學組
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:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:海風環流臺北盆地午後對流WRF模式數值模擬淡水河基隆河水氣通量水氣通量輻散海風厚度暖季弱綜觀
外文關鍵詞:SeabreezeAfternoon ConvectionTaipei Basian
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暖季弱綜觀環境下臺北盆地夏季午後雷陣雨的發生除了受到都市熱島效應及地形環境影響外,也與沿淡水河、基隆河及大漢溪進到盆地南邊山區的氣流密切相關。過去研究顯示新店、三峽到桃園大溪等地山區為雷雨發生較頻繁的地區。且以往對臺北盆地發生雷雨的研究多半為統計地面觀測資料方面、雷達個案之分析、模式模擬針對個案之雷雨胞分析、都市熱導效應、地形…等對盆地內午後對流之影響,然而雷雨的肇始與由淡水河口、基隆河谷及大漢溪河谷進到盆地的氣流有很大的關連性,氣流匯流後於新店山區產生的輻合作用應該是重要的指標之一,輻合作用與氣流之強度及厚度有關,過去這方面的瞭解相當有限。
本研究為瞭解臺北盆地夏季午後雷陣雨發生前之環境變化,於2012年8月9日至8月14日在臺北盆地內進行密集觀測實驗,於社子島施放測風氣球以及新店施放測風氣球、探空氣球,並比對弱綜觀環境下有雷雨日(8月12日)、無雷雨(8月14日)的地面觀測及探空、測風資料之差異;地面觀測資料顯示,有雷雨日時,地面風場於1100時開始轉為海風,並於盆地南邊山區有一輻合帶,無雷雨日地面風場則較無明顯日夜變化。探空資料顯示,在有雷雨探空1000百帕至400百帕明顯較無雷雨日探空暖且濕,有雷雨日0800時探空底層風場多為西南風,1100時探空可看到地面風場明顯轉變為西北風,中高層則還是維持西南風,而在無雷日探空可看到整層明顯偏乾,風場大多吹東風、東南風且隨時間沒有明顯之日夜變化,探空的觀測結果與過去探空統計研究之結果完全一致。測風資料顯示有雷雨日海風於1100時左右建立,且厚度隨時間增厚,直至開始下雷雨後漸轉為外流;而無雷雨日則無明顯之海風建立。
本研究進一步使用WRF模式,針對有、無雷雨日進行模擬,模擬結果顯示風場及降雨分佈與觀測資料有很好的一致性,有雷雨日時,隨著淡水河、基隆河及大漢溪風場逐漸轉為海風,海風夾帶水氣暖濕空氣進入盆地,並於烏來山區輻合產生對流,導致降雨,降雨發生後,也可從地面溫度場看到冷舌從盆地南邊向西北方推出,並與海風之暖濕空氣再次輻合,形成新的雷雨胞,使雷雨胞逐漸往淡水河傳播;在無雷雨日時,雖然模式於基隆河谷有較多之水氣進入盆地內,但在大漢溪河谷也有較多之水氣流出,顯示無雷雨日風場較不利於輻合發生。水氣通量輻散分析顯示,有雷雨日時在對流胞發展之前,臺北盆地內有水氣通量輻合的累積,但在無雷雨日的對流前環境則是以水氣通量輻散為主,代表在對流胞發展之前,除了要有水氣進入臺北盆地以及累積在盆地內,也需要有輻合的作用才能使大氣環境有利於對流胞的發展。
致謝.....................................I
摘要.....................................II
目錄.....................................IV
圖表目錄.................................VI
第一章前言................................1
1.1文獻回顧...............................1
1.2研究目的...............................4
1.3論文結構...............................4
第二章資料來源與研究方法....................5
2.1資料來源................................5
2.2研究方法................................7
第三章個案概況與觀測資料分析................14
3.1個案介紹...............................14
3.2小結...................................20
第四章數值模擬比對.........................22
4.1有雷雨個案.............................22
4.2無雷雨個案.............................24
4.3小結...................................26
4.4 2017年個案數值模擬比對.................27
第五章模式環境分析.........................29
5.1水平環境分析............................29
5.2淡水河及基隆河垂直剖面分析...............32
5.3河谷水氣通量分析........................34
5.4盆地內水氣通量輻散分析...................35
5.5 2017年個案水氣通量及水氣通量輻散分析.....37
第六章結論與未來展望........................40
6.1結果與討論..............................40
6.2未來展望................................42
參考文獻...................................43
圖表.......................................47

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