凡那比颱風(2010)侵台期間降水與結構演變之數值模擬探討
周昆炫 1 遲正祥 2 葉峻銘 2 沈逸翎 2
1 中國文化大學大氣科學系
2 中國文化大學地學研究所
(中華民國一○三年二月十日收稿;中華民國一○三年七月二十九日定稿)
摘要
凡那比颱風為 2010 年侵台颱風中唯一登陸台灣的颱風,登陸期間造成台灣西南部、南部山區嚴重 災情。其生命期中除了侵台期間伴隨的強風豪雨外,亦包含值得深入研究的科學議題,如:1.侵台期間 降水集中於台灣西南部;2.出海後,眼牆結構重整及其對流不對稱性。本研究主要藉由 WRF (Weather Research and Forecast model)數值模式的模擬結果,並且使用渦旋植入法來加強颱風的初始結構,以及進 行有、無地形的敏感度實驗之模擬比對,來探討此颱風於侵台期間所具有的研究議題。
本研究使用 WRF 針對 2010 年凡那比颱風個案,以 NCEP (National Centers for Environmental Prediction) 1°×1° 解析度的全球分析資料作為模式的初始場與邊界條件,透過三層巢狀網格設定(網格 解析度分別為 30、10、3.3 公里)模擬凡那比颱風侵台期間之情形,並和觀測雷達回波圖做校驗比對。 數值模擬結果顯示,模擬路徑皆掌握了颱風登陸、出海位置,使得模擬降水分布與實際觀測非常接近; 此外,模式也模擬出凡那比颱風南側較強對流的不對稱結構,與登陸期間眼牆結構破壞與重整的演變過 程。而地形敏感度實驗顯示,將台灣地形移除或設為平地時,颱風登陸台灣時的路徑較為平滑,強度則 緩慢減弱,模擬實驗亦呈現颱風不對稱結構,但眼牆演變過程卻沒發生,此結果顯示,地形是造成眼牆 結構演變的主因。
由地形與海溫敏感度實驗與環境垂直風切交互分析下,顯示環境北風風切是形成凡那比颱風對流不 對稱結構的主要原因,其強對流區易發生於下風切處左側;此結果與過去探討環境垂直風切造成颱風不 對稱對流結構之研究一致。另外,地形有無並不影響此環境垂直風切的產生,不過可以讓對流不對稱更 加明顯;而海溫分布對颱風不對稱形成的影響則不顯著。
關鍵字:凡那比颱風、颱風結構、颱風降水、垂直風切