寒潮之數值模擬及其能量分析

蔡清彥 陳建河

國立台灣大學大氣科學系
中央氣象局資訊站

(中華民國七十八年三月二日收稿；三月三十日定稿)

摘要

　　本文使用NCAR（National Center for Atmospheric Research）CFM（Community Forecast Model）波譜模式預報1978-1979冬季最強寒潮的個案，並計算其500 mb的波譜動能。從有地形模式（簡稱CFM-M）的預報結果發現在寒潮爆發期間，波數3動能有明顯的增加，因此波譜動能最大值由波數2變為波數3。波數3動能的增加主要是由於非線性項所造成，但不是任一單獨三波交互作用（interaction triad）可以解釋的。從沒有地形模式（簡稱CFM-NM）的預報結果發現，500 mb低壓槽在沒有西藏高原阻擋下亦會在70°-90°E間往南移動後滯留。此低壓槽的波數為5，因此造成在寒潮爆發期間，波譜動能的最大值由波數3不合理的往波數4、5位移的現象。而地面圖上西伯利亞冷高壓在沒有西藏高原的阻隔下會往南方移動並且強度逐漸減弱，因此台灣地區寒潮爆發的現象並不發生。
　　實際大氣在寒潮爆發過後，波譜動能最大值則由波數3移回波數2。CFM-M及CFM-NM對此現象之模擬結果則十分相近。我們也使用中央氣象局（CWB）四階空間差分網格點全球模式（簡稱GFS）預報相同的個案，同時也計算500 mb的動能波譜。從有地形及沒有地形的預報結果發現，雖然不如NCAR CFM的結果理想，但的確也能夠模擬出寒潮爆發的現象。

關鍵詞：寒潮、全球模式、波譜模式、能量分析、山脈效應