從玉山看大氣壓力變化
期刊名稱: 大氣科學期刊
Volume: 34
Issue: 4
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陳慶昌 1 嚴明鉦 2 王世宇 1
1美國愛荷華州立大學地質大氣科學系
2國立中央大學大氣科學系
(中華民國九十五年六月五日收稿;中華民國九十五年十月十日定稿)
摘 要
從 1943 年設站至今,玉山氣象站已運作了六十年。由於玉山站設於海拔近四公里的高度,因此亦建立了一個副熱帶高海拔的長期地面觀測資料。在地面測站所觀測的變數中,同等於大氣質量的氣壓場具有許多自然界的時序變化,包括了全年(季節)、半年、季內、全日及半日等時間尺度。過去研究曾發現,氣壓的季節變化在青藏高原與在平地呈現反相的關係。有鑒於這個未解的現象及玉山測站的獨特環境,美國愛荷華州立大學(Iowa State University)與國立中央大學聯合組成一個科學團隊,廣泛地分析了台灣測站的氣壓資料,並針對氣壓的多重時間尺度變化發表了一系列的成果。為了向台灣氣象學界介紹這些科學發現,本文便將他們的研究整理成一個精簡而系統性的回顧。
對流層的下層對於地表加熱與冷卻的反應快於上層,而玉山站的高度已到達中對流層,玉山的全年氣壓變化因此與平地測站相位相反。類似的相位差異亦反映在氣壓的日變化(全日潮)上:平地的氣壓日變化領先玉山近 12 小時。在半年週期上,玉山與平地相位一致,前者的振幅比後者大。在半日週期上,玉山與平地相位亦相同,但前者振幅只有後者的一半。至於季內變化,二個主要季內模(30-60 天及 12-24 天模)在山頂與平地的變化一致,因為季內模的結構皆向上均勻延伸至 300hPa 層,遠高於玉山高度。這些不同時間尺度之氣壓變化的結構差異不但反映出大氣層的複雜結構,同時也提供數值模擬研究一個理想的驗證途徑。
關鍵詞 : 氣壓、時序變化、玉山