西南季風對莫拉克颱風降雨模擬之影響
黃清勇* 趙子瑩
國立中央大學大氣科學系
(中華民國一○二年五月三十日收稿;中華民國一○二年九月二十六日定稿)
摘 要
本研究使用 MM5 (The Fifth-Generation PSU∕NCAR Mesoscale Model)模式第 3.7 版模擬 2009 年 8 月莫拉克(Morakot)颱風個案,探討台灣西南部地區極端降雨如何受到西南季風強度及濕度變化之影 響。為強化初始場的颱風結構,本文利用四維變分同化方法(4DVAR)同化虛擬渦旋。同化虛擬渦旋實驗 的模擬結果顯示,不管颱風路徑及 72 小時累積降雨量(超過 2200 mm),與觀測均相當一致。為了 進一步了解此極端降雨與季風變化的關係,本文分別進行移除柯尼熱帶氣旋、改變西南季風強度以及 水氣量等敏感度實驗。
西南季風強度敏感度實驗顯示,72 小時累積降雨量及降雨分布受到西南季風強度影響,增強西南 季風為原來的 1.5 倍,使台灣中南部山區及西側增加降雨量(約可達 500 mm);減弱西南季風為原來的 0.5 倍,則台灣中央山脈玉山南側及西南平地普遍減少降雨量(約可達 600 mm)。另一方面,在海南島 附近的柯尼(Goni)熱帶風暴以較弱之虛擬渦漩代替,台灣西南方海上的風速明顯減少,使中央山脈最大 降雨量減少約三分之一(約 600 mm),此結果與吳等人(2010,大氣科學)一致。柯尼熱帶氣旋可增強 暖濕的西南氣流,在台灣西南方與莫拉克外圍環流輻合增強,進一步強化台灣南部地區極端降雨。降低 西南季風區域之水氣量敏感度實驗顯示,將同化虛擬渦旋的實驗之西南季風區域的水氣量分別減少為原 來的 0.75 倍、0.5 倍、0.25 倍,導致傳送至台灣西南部的水氣量及濕度減少,亦使台灣南部地區之降雨 減少,72 小時累積降雨量分別減少約為 40%(可達 920 mm)、43%(可達 1010 mm)、44%(可達 1020 mm)。
關鍵字:MM5、西南季風、莫拉克颱風