相當正壓模式及其預報誤差

蔡清彥

國立臺灣大學 大氣科學系

(中華民國六十五年三月三十日收件，同年四月三日修正)

摘要

　　本文扼要討論東亞地區相當正壓模式數值預報所需處理的問題，包括網格點結構，經緯度的計算，地形資料，初始資料（等壓面高值）的分析，資料修勻法，相當正壓模式的差分方程及邊界條件等。
　　經選擇了三個個案為相當正壓模式的研究對象。Case A是預報臺灣地區寒潮爆發期間的500 mb槽脊線變化。Case B也是預報寒潮爆發期間的槽脊線變化，而此槽線則是切斷低壓開展以後開始移動的。Case C研究槽線從青康藏高原移出的情形。一般而言相當正壓模式能够準確的預報槽脊線在24小時內之移動。但幾種有規則的誤差使得36小時以後的預報圖與觀測圖有出入。最嚴重的現象是槽線由蒙古附近往東南移動時，模式預報槽線末端的渦旋度中心不合理的往南移動。因而在36小時以後造成華中華南地區不合理的滯留性切斷低區。推究原因可能是因為相當正壓模式沒有考慮青康藏高原的阻擋，偏向及摩擦效應的緣故。又預報槽線所以在中高緯略快，在低緯則略慢，可能是由於準地轉模式假設科氏參數為常數，而使模式中的地轉風在中高緯較實際風為大，在低緯則較小的結果。相當正壓模式無法預報Case B切斷低壓的開展，但能預報此低壓開展以後的移動情形。可能部份因相當正壓模式無法預報天氣系統的加強。但最主要的，可能是因為初始分裂成的三個低壓中心範圍太小（直徑約為250 km），無法正確的被模式（網格點距離為240 km）判別，而逐漸又合併成為範園大的切斷低壓。
　　Case C期間內華中區地面氣旋生成的原因，亦經討論。可能是在大氣層共備了斜壓帶及雲區等有利環境以後，由500 mb槽線前的正渦旋度平流所引發的。氣旋形成後，1000－500 mb大氣層中的暖平流及不穩定條件促使氣旋迅速發展。