2015 年 6 月 14 日台北盆地劇烈午後雷暴個案研究:對流胞合併機制與強降雨過程探討
期刊名稱: 大氣科學期刊
Volume: 46
Issue: 4
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繆炯恩 楊明仁*
國立臺灣大學大氣科學系
(中華民國 107 年 11 月 16 日 收稿;中華民國 108 年 3 月 20 日定稿)
摘 要
2015 年 6 月 14 日台北盆地劇烈午後雷暴個案伴隨對流胞的合併,造成非常顯著的短延時強降雨(最大降雨率 198 mm h-1)和都會尺度淹水。為了合理地掌握此個案對流胞的發展、合併過程和冷池的特徵,本研究進行次公里網格間距(subkilometer-grid size) WRF 模式模擬。WRF 模式設定使用四層巢狀網格(最小水平網格間距 0.5 公里)和垂直 55 層,希望可以直接解析雷暴系統內的對流胞。模擬對流胞與雷達觀測的比較方面,除了位於台北盆地中央的對流胞沒有模擬到之外,其他 4 個對流胞 WRF 模擬皆有合理的掌握。
軌跡分析的結果顯示,胞 A 和胞 B 進行單次胞合併(single merger)形成胞 A+B,其物理機制為在平地和山麓的對流胞移速相異導致的後方碰撞(rear-end collision)。隨後胞 A+B 和胞 C 進行多重胞合併(multiple merger)形成胞 A+B+C,其合併之物理機制為對流胞降雨產生方向相反冷池外流的正面碰撞(head-on collision)。發生多重胞合併後,最大上升速度顯著增強,冰相粒子(主要為軟雹)質量成長 6 倍,冷池厚度由 100 公尺抬升至 750 公尺;由於雨滴蒸發與軟雹溶解的作用,多重胞合併後冷池移動速度明顯增大。簡言之,多重胞合併的物理過程對於台北盆地的短時劇烈降雨和都會尺度淹水,扮演著重要的角色。
關鍵字:午後對流、對流胞合併、冷池