陳泰然 ¹ 周鴻祺 ² 黃心怡 ¹ 楊進賢 ² 張子琦 ³

¹國立台灣大學大氣科學研究所
²交通部民航局台北航空氣象中心
³私立東南科技大學環境管理系

(中華民國一百年八月十日收稿;中華民國一百年十二月三十一日定稿)

摘 要

　　2002 年 6 月 13 日在梅雨鋒前強西南氣流影響下,苗栗至新竹沿海一帶形成之多胞雷雨,最後組織成東北東-西南西走向之線狀對流系統,該對流系統於 0600~1700 LST 間在台灣西北部新竹至苗栗沿海陸地降下豪雨,最大降雨量(190 mm)出現在新竹湖口地區。本文即針對此梅雨季豪雨個案,分析綜觀天氣形勢、地面與探空觀測資料、自動雨量站逐時觀測及都卜勒雷達資料,以探討對流系統發展之綜觀環境與伴隨之中尺度現象。
　　12 日 1200 UTC(即 2000 LST)之板橋探空風場顯示,風向由低對流層之西南風隨高度順轉至 500 hPa 層之西風,垂直風切向量亦呈現順轉特徵,700 hPa 層台灣北部地區有一低層噴流,使低對流層具有顯著垂直風切(6.7 × 10^-3s^-1),有利扭轉過程於中低對流層形成氣旋式渦旋。北台灣稍弱的 CAPE 值僅約 798 m^-2s^-2,但因中低對流層具有適中垂直風切,使 Ric 值約僅 13,接近有利超大胞(supercell)雷雨發展區域。
　　第一波對流降水區係由數個孤立對流胞組成之東北東-西南西走向線狀對流系統而來,其強度和移動與對流系統南側風切輻合帶密切關連。分析結果顯示,環境暖濕西南氣流與對流下衝流降至近地面層所形成之輻散西北冷外流,以及低對流層強西南氣流遭遇雪山山脈阻擋部分順河谷而下轉吹之東南風迴流,三支屬性不同氣流於竹苗沿海陸地匯聚,形成一條東北東-西南南走向之風切輻合帶,有利新對流胞在舊胞西南側形成發展。因此,雖然個別對流胞向東北東移動,但降水中心則往南移動。

　　第二波對流降水主要發生於新竹湖口地區,且呈現滯留狀態。雷達資料顯示,在強烈對流胞區由對流下衝流下降至近地面層所造成之顯著輻散外流中吹向其西南方之冷外流部分,與強西南氣流匯聚產生近地面層輻合帶,有利此後造型對流系統之新對流胞在其西南側發展。當西南氣流與輻合帶強度減弱時,對流系統亦迅速減弱。此外,在對流系統裡 1~5 公里高度有一中尺度氣旋式渦旋發展,並於 4 公里高度達最強,此可能乃因在具有顯著低層垂直風切與強烈對流上衝流條件下,透過扭轉過程而來。渦旋之增強與中層輻合密切關連,因此當渦旋脫離對流核心區後,在缺乏強對流支持下,迅速減弱。

關鍵字:豪雨、垂直風切、超大胞雷雨、對流下衝流、對流上衝流、中尺度渦旋