利用ECMWF資料估算熱帶海洋大氣邊界層之渦流熱量通量

王溫和 林松錦

國立中央大學大氣物理研究所

(中華民國八十五年七月二十二日收稿；中華民國八十五年十月二十二日定稿)

摘要

　　本研究主要目的在於探討西太平洋熱帶地區海氣之間渦流通量之時空特徵，及其所造成大氣邊界層擾動對東亞梅雨期大氣環流之影響。本文首先利用1982~1993十二年的ECMWF同化資料，並採用bulk formula方法來估算渦流熱量通量，探討春季期間（二～五月）熱帶地區海氣之間渦流通量的特徵，藉以作為後續研究梅雨期天氣型態變化因素的參考。
　　利用ECMWF同化資料及TOGA實際船舶觀測資料分別估算渦流熱量通量，比較分析結果發現在定性上兩者的分佈型態是相似的，而定量上兩者的差異並不會太大。通常在赤道暖水區的渦流熱量通量值較小，副熱帶的北半球太平洋地區、南半球印度洋地區及澳洲東方海面的值較大。而以經向觀點來看東西向不均勻象是存在的，印度洋地區的海溫與潛熱通量皆高於太平洋地區，由於海溫的不同造成兩地海氣交互作用有著不同的特性。在印度洋地區，潛熱通量的大小主要由風場所決定。而在太平洋赤道地區，風場與海氣間水汽差對潛熱通量的影響則相當。基本上，在印度洋地區與太平洋地區海溫較高的地方會有較大的海氣水汽差值存在，但其伴隨的風場卻較微弱，因而造成海溫高的地方通常有較小的潛熱通量。由於潛熱通量小，相對而言其蒸發冷卻作用對較小，此或許是暖水區能維持海溫較高的原因之一。整體而言，在熱帶地區渦流通量的強弱是由地面風速大小所控制，然而對通量的變化，海氣間的溫濕差似乎又較風場的影響明顯。渦流交換係數的選擇對通量值大小的影響並不如預期的敏感。由EOF分析顯示在此期間海溫的變化，以ENSO的型態為主，渦流熱量通量的變化趨勢亦受到ENSO事件的影響。在ENSO年相對有較大的渦流熱量通量，而anti-ENSO年的渦流熱量通量相對有較小值。海溫、渦流熱量通量變化在赤道地區的太平洋與印度洋之間似乎存在有同相位變化的關係。

關鍵詞：渦流通量、bulk formula