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聚焦地科2022-05-22

林沛練老師研究團隊與陳宇能老師探討2017年6月2日梅雨季南海海洋邊界層噴流與台灣地形對劇烈降雨之影響

林沛練老師研究團隊與陳宇能老師探討2017年6月2日梅雨季南海海洋邊界層噴流與台灣地形對劇烈降雨之影響
DOI: https://doi.org/10.1175/MWR-D-21-0113.1
本篇論文於2022年3月發表在Monthly Weather Review期刊,為林沛練老師研究團隊(林沛練老師、涂絹琪博士後研究員與黃牧群博士生)與夏威夷大學陳宇能老師合作完成。2017年6月2日上午02時~10時,淺的梅雨鋒面(<1 km)被陽明山(山峰值1120m)阻擋,在陽明山北側產生劇烈降雨極值(>600 mm),並在雪山山脈與中央山脈造成劇烈降雨(>500 mm)與災害(圖1a),此次連續四日的梅雨鋒面劇烈降雨個案(2017年6月1日~6月4日) (Tu et al. 2020; DOI: 10.3319/TAO.2019.07.01.01),造成農業損失共計達2億7,115 萬元,並有淹水、溪水溢堤及山區道路因土石崩落中斷等等災情(資料來源:國家災害防救科技中心)。

圖1. (a) 2017年6月2日雨量站累積雨量(mm); (b) 同(a), WRF模擬(3 km 解析度) Control Run; (c) 同(b), 但為RmY Run (移除陽明山)敏感度測試模擬。
 
6月2日,鋒前南海北部西南風海洋邊界層噴流(Marine Boundary Layer Jet; MBLJ > 20 m/s)將水氣沿著台灣海峽向北傳送到台灣北部鋒面,又逢鋒面舉升,產生鋒面劇烈降雨,而在台灣西北部地形急流(barrier jet; BJ > 25 m/s)伴隨局部的水氣傳送極值(圖1-2)。CTRL Run模擬出降雨極值出現在陽明山北側與雪山山脈及中央山脈西南側,與邊界層內的水氣傳送自南海到台灣地區有關 (圖1-2)。去除陽明山(RmY Run),梅雨鋒面移速較快,沒有在陽明山北側產生降雨極值,降雨極值出現在台灣西北部,且模擬之日累積降雨量較小(圖1)。圖3為北台灣鋒面系統、地形急流與地形交互作用示意圖。

圖 2. 2017年6月2日06LST WRF模擬(9km解析度): (a) 950-hPa風(m s-1)與重力位高度(gpm); (b) IVT (Intergrated Vapor Transport; 邊界層內900-hPa~1km以下的水氣傳送)。

圖3. 示意圖:黑色箭頭表示地面氣流,紅色箭頭表示900-hPa 氣流,地形急流(BJ)則是粗的紅色箭頭。(a) 淺的(<1 km) 梅雨鋒面被陽明山阻擋約8小時(2017年6月2日上午02~10時),地面冷空氣繞流經陽明山兩側的淡水河谷與基隆河谷進入台北盆地。在900-hPa層西南風的BJ與在梅雨鋒面氣旋(於台灣東北方外海)西南側的西北風輻合於台灣北部附近,增強降雨。(b) 到了近中午,鋒面厚度逐漸加深得以通過陽明山進入台北盆地並與西南風的BJ於台北盆地輻合。
 
原文轉載自【國立中央大學大氣科學學系】
http://www.atm.ncu.edu.tw/news_1.php?id=357