淺對流層積雲動力模擬

郭鴻基 游志淇

台灣大學大氣科學研究所

(中華民國八十年十一月九日收稿；中華民國八十一年一月十七日定稿)

摘要

　　低層層積雲覆蓋了極大部份的海洋面，它是海洋和大氣交互作用的有效媒介，它對於地球水汽平衡和輻射收支有很大的影響。為了正確看待層積雲所扮角色，先要了解其動力結構。逸入不穩定為層積雲動力的一個重要問題，傳統的逸入不穩定問題只考慮水滴的蒸發冷卻。本實驗利用二維布新尼高解析模式（2-D Boussinesq high resolution model）來模擬逸入不穩定問題，除了考慮水滴蒸發冷卻外，我們考量逸入在輻射冷卻、大尺度下降氣流及海洋蒸發存在時對層積雲的影響。
　　模擬實驗顯示，在逸入不穩定的探空曲線下，高洋溫及較強的大尺度輻散皆有助層積雲的破裂。在逸入穩定的背景場下，雲頂輻射長波冷卻所產生邊界層環流，將洋面水氣傳送至雲內，增加雲內水汽，層積雲不易破裂。在低洋溫及氣候平均大尺度輻散下，不管層積雲是否滿足逸入不穩定，模擬層積雲皆無破裂，這和Kuo and Schubert（1988）之結論相合，即因蒸發冷卻而產生的逸入是微弱的，不足以使層積雲破裂。模式也顯示哈德雷環流積雲區的高洋溫，加上逸入不穩定的雲頂條件，是層積雲過渡為積雲之原因。

關鍵詞：逸入不穩定、邊界層、輻射冷卻、大尺度下降氣流、波譜法