梅雨季中尺度對流系統與低層噴流之數值模擬

林得恩

空軍氣象聯隊

摘要

　　本文利用 NCAR/Penn State 發展之 MM5 模式，採用 CWB 2.5°x2.5° 全球模式的分析場做初始場，再輸入觀測資料(包括傳統與非傳統資料)，重新做客觀分析。邊界條件則使用 CWB 2.5°x2.5° 全球模式的預報場，針對去(1998 )年梅雨期豪雨實驗(1998 Mei – Yu Experiment, MYEX 98 )之 IOP 4 個案進行數值模擬，以增進對伴隨梅雨鋒面之組織性中尺度對流系統的中尺度環流特徵與激發機制的瞭解與認識。綜觀分析結果顯示個案中整個南海地區均屬於高相當位溫區，提供有利於中尺度對流系統發展之不穩定環境。中對流層槽的移入及高對流層輻散分流效應是本個案中尺度對流系統發展的有利條件。數值模擬結果顯示南海北部低層風場的不均勻分佈，所提供局部風速輻合或風向輻合，是激發中尺度對流系統的主要動力機制。
　　一旦對流系統產生，經由潛熱釋放增溫大氣，使低層氣壓下降，加強低層風場的輻合及氣旋式渦度，一方面回饋對流本身，另一方面透過科氏加速作用，形成並加強低層噴流，而低層噴流又挾帶豐沛水氣與熱量供輸給對流系統，形成所謂的「正反饋」過程。此一正反饋過程突顯了中尺度對流系統的潛熱釋放效應在低層噴流的形成與加強與中尺度低壓的發展上所扮演的重要角色。
　　文中所模擬的中尺度對流系統具有低層輻合、高層輻散、強上升運動、高濕度區、氣旋式渦度環流及低層伴有顯著西南大風速帶等環流結構特徵。模式具有掌握個案中主要對流雲系及伴隨鋒面之帶狀降雨區的能力。