山風環流之數值研究

許武榮　陳俊男

(國立台灣大學　空軍氣象中心)

摘要

　　本研究使用 NTU-Purdue 非靜力模式，植入一理想斜坡地形，斜坡 250 公尺內以水平及垂直均為 5 公尺的高網格解析，以探討夜間山風環流的發展與結構特徵。模擬結果顯示已可以完整掌握山風環流的發展與結構特徵，尤其對於夜間邊界層內小尺度的渦流運動，於模擬過程中均能得到充份的解析。山風環流的產生，主要是地表與同高度面上的自由大氣間產生溫度差異，造成壓力梯度而形成由山頂往谷底方向的山風環流，這樣的環流同時會帶動山頂的冷空氣沿著斜坡往谷底流動，流動的結果使得斜坡上溫度的差異變得更大，壓力梯度也就更大，環流就越強。在背景熱力場方面，山風環流的增強使得原來的穩定分層的熱力場轉趨於不穩定。當環流越來越強，熱力愈趨於不穩定時，環境場的風切與浮力項均提供了擾動發展時所必須的動能，因此擾動開始發展，同時也使得山風環流開始破碎(Breakdown)，厚度開始降低。