台灣中部山區組織性對流系統渦度之分析

張茂興¹ 周仲島² 何台華¹

¹國防大學中正理工學院應用物理系
²國立台灣大學大氣科學系

(中華民國八十八年十月十一日收稿；中華民國八十九年五月二十三日定稿)

摘要

　　本文是利用台灣地區中尺度實驗(TAMEX,1987)期間密集的（每4-5分鐘完成一次扇形掃描）雙都卜勒氣象雷達觀測資料，探討台灣中部山區近似滯留之中尺度對流系統內，降水與運動場結構之特徵。1987年6月20日(TAMEX IOP11)午後，在垂直風切微弱與明顯對流不穩定的大氣條件下，於台中與苗栗山區產生由孤立雷雨胞發展至具組織性的中尺度對流系統，生命週期近6小時。此系統發展初期(1316L-1412L)較無組織，主要以個別雷雨胞或多胞狀之雷雨系統發展爲主，降水回波強度大於10dBZ的高度可發展至12公里，最大垂直上升值7m/s，且位於高度7-8公里處。系統發展後期(1622L-1655L)爲本文探討重點，此時已形成具組織性的中尺度對流系統，降水回波強度大於10dBZ的高度可達18公里，最大垂直上升速度增強至18m/s，高度在8-10公里處。另外，發現於此近似滯留之中尺度對流系統內，明顯具有組織性之垂直渦度偶極型態。
　　經由垂直渦度收支的分析，此組織性中尺度對流系統發展初期，低層（高度2km以下）垂直渦度的主要貢獻，來自輻散項與傾斜項，其餘各高度以傾斜項爲主；在最成熟階段，整層均以傾斜項爲主；於成熟後期，在高度7km以下以傾斜項爲主，但高於7km的高度，顯示輻散項與垂直平流項的貢獻較爲重要。綜合上述的結果，顯示垂直運動場、水平運動場及渦度偶極場先後組織及加強的可能機制爲：對流系統中的潛熱釋放首先增加垂直上升運動速度，而垂直運動場在水平面上產生梯度，且形成局部低壓，使得水平風場在各高度層有不同的加速與傾斜效應，同時垂直渦度偶極主要也藉由傾斜作用而產生。

關鍵詞：組織性中尺度對流系統，渦度偶極，渦度收支