TAMEX IOP3期間華南地區長時間持續性豪雨事件之位渦診斷分析

侯喜真¹ 陳泰然²

¹私立興國管理學院通識中心
²國立臺灣大學大氣科學系

(中華民國九十一年五月二十七日收稿；中華民國九十二年十月二十一日定稿)

摘要

　　本文選取1987年TAMEX IOP3期間5月20~22日發生於華南沿岸地區的持續性豪雨事件，針對降雨區的低壓擾動進行位渦診斷分析，以探討發生豪雨的環境特徵與持續降雨的動力機制。在長達三天的豪雨事件中，雨區低對流層存在一準滯留鋒面，其中雨區範圍之平均位渦呈現三波的增強趨勢。
　　以此平均位渦三波之變化將整個降雨時期區分為三個階段，各階段並分別伴隨不同的位渦垂直結構。片段位渦反演求取的垂直速度場顯示，不同階段上升運動的來源不同。在第一階段，中、高對流層皆出現低壓槽，幾位於低對流層槽線上方，此階段低層位渦增強屬於垂直重疊型，反演結果顯示高層位渦與中層濕位渦提供幾近相同的上升運動，中層乾位渦對上升運動貢獻較小，低邊界層效應則提供下降運動；在第二階段，中、高對流層並無槽線系統通過，低層位渦之增強屬於中低層擾動型，垂直運動主要來自中層濕位渦的貢獻，即由潛熱釋放主宰；在第三階段，青藏高原東側之西南渦東移，併入原滯留於華南的鋒面，此時中、高對流層分別有一低壓槽由西向東移至雨區附近，與低層鋒面系統形成隨高度向西傾斜的深厚斜壓結構，低層位渦增強屬於垂直偶合型，中層潛熱釋放仍主宰上升運動，而高層與中層乾位渦對上升運動的貢獻雖較潛熱釋放的效應為小，但較前期增大，低邊界層效應則仍為負貢獻。
　　導致豪雨的另一條件為水氣的供給，配合三波位渦增強的時段，雨區水氣通量輻合亦呈現三波的增強趨勢。經由水氣通量輻散的收支計算，發現速度輻合是導致雨區水氣有效匯聚的主要因素，即西南氣流在雨區所產生的速度輻合是此次豪雨事件得以長時間維持的重要關鍵。其中，雨區的速度輻合與源自青藏高原東側且沿著雨區北側東移的西南渦相關，其低壓擾動環流疊加在盛行於華南一帶的西南風上，使得雨區東側產生明顯的低層噴流，且西南氣流於低壓擾動東側轉為東南風，導致雨區產生明顯的速度輻合。另外，西南氣流亦攜帶大量南來的暖濕空氣，增加大氣的潛在不穩度，亦有利豪雨系統的發展。

關鍵詞：豪雨、位渦、潛熱釋放、垂直偶合、垂直重疊、低層噴流