冬季冷鋒個案之數值研究

簡芳菁 林勝峰

國立台灣師範大學地球科學研究所

(中華民國九十三年二月三日收稿；中華民國九十三年六月十二日定稿)

摘要

　　本文使用MM5 模式針對1996年1月7日至9日的冬季冷鋒個案進行數值模擬，以研究其三維結構並探討台灣地形及地表/海面通量對其之影響。該冷鋒呈東北東—西南西走向之淺鋒面結構，鋒後冷空氣受到洋面之海面通量影響而產生變性，使低層呈現濕冷的環境。鋒面在抵達台灣後，導致溫度明顯的驟降。衛星雲圖顯示該鋒面通過台灣時產生變形，沿東、西岸南下，鋒面前緣出現索狀雲之細長結構。
　　中尺度模式 MM5 的模擬顯示，鋒面抵達台灣地區後，在北部迎風面受到地形的阻擋呈現滯留，其兩側沿著台灣東、西部南移。鋒後沿西部地形而向西偏轉之氣流在台灣西北部出現輻合並造成高壓脊，使此區出現東北風向之地形噴流。西南部由於較弱的風切並且缺乏地形強迫的抬升運動，使鋒面通過此區期間並無雲冪及降雨的發生。沿東部海岸南移之鋒面，鋒後北風受到科氏力的偏轉而使冷空氣往山脈東側堆積，在近岸處形成高壓脊，增強此區之非地轉北風而加速鋒面南移。鋒面雲系在通過東部的花蓮以後，於外海形成一空洞無雲的區域，模式結果指出西風跨越中央山脈後在山脈東側形成背風波，在此區形成下沉運動是主因。海峽處之鋒面則受管道效應影響而加速南移，以致鋒面速度以台灣海峽中線最快，東部沿海次之，西部沿海最慢。
　　無台灣地形的敏感度測試指出，在沒有中央山脈的阻擋下，通過台灣本島之鋒面結構較為完整，清楚顯示前述台灣地形扮演之各種重要角色。而在無地表通量的模擬中，鋒面的溫度梯度因無海面通量的影響而能維持強度，加上強的壓力梯度與水平風切，鋒面呈現較控制模擬強且淺的結構，同時，鋒後較為穩定之大氣更抑制了對流雲之發生。

關鍵詞：冷鋒，地形，海面通量