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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/2302
標題: | 利用雲解析模式模擬旋轉輻射對流平衡下對流集結之特徵 The Characteristics of Convective Aggregation in Rotating Radiative-Convective Equilibrium Simulated by a Cloud-Resolving Model |
作者: | Wei-Lin Wu 吳蔚琳 |
指導教授: | 吳健銘 |
關鍵字: | 旋轉輻射對流平衡,雲解析模式,對流集結,雲數,渦度熱塔, Rotating radiative-convective equilibrium (RRCE),cloud-resolving model,tropical cyclone (TC),convective aggregation,cloud number,vortical hot tower (VHT), |
出版年 : | 2017 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 輻射對流平衡(Radiative Convective Equilibrium, RCE)為熱帶大氣的氣候平均結果。在旋轉場之下達成的輻射對流平衡,即為RRCE(Rotating RCE),其結果將伴隨一個或多個TC(Tropical cyclone)。多TC並存可免除模式邊界對TC的影響,方法為增加水平模擬範圍大小,或增強旋轉場f。
本研究使用雲解析模式VVM來模擬RRCE,1024公里模擬範圍的實驗僅得到單一TC,3072公里模擬範圍則得到一個以上TC。在大範圍實驗中,藉由改變背景渦度場f與SST(Sea surface temperature)進行敏感度測試。強渦度場的TC大小與強度約略與SST成正比,TC數量與SST成反比;弱渦度場的TC個數少,TC強度受邊界影響。 在第一個TC形成前後,水氣極大值驟增,其上限由克勞─克拉方程控制,水氣極小值略降但大部分網格向極小值方向靠近,其下限由TC強度控制,即乾區變乾、溼區變溼、水氣往對流處集中的「對流集結(Convective aggregation)」特徵,SST愈大此現象愈明顯。 本研究以深度優先搜尋的連通元件標記法訂出獨立的雲元件,雲數均有先升後降的趨勢,因而定義發生雲數極大值的時間為對流集結時間。背景渦度場愈強,對流集結效率愈好。在對流集結時間前後,平均雲體積有顯著變化。 在TC旋生過程中,渦度熱塔(Vortical hot tower, VHT)扮演了重要角色。VHT雲數亦有先升後降的趨勢,且背景渦度場愈強下降得愈快。強渦度場在對流集結時間之後,VHT整體的體積均開始顯著增加,且SST愈大VHT往大雲集中的現象愈明顯。弱渦度場的VHT體積增幅相對較緩。 本研究歸納了理想數值實驗的對流集結現象的幾個特徵:雲的數量減少、雲的平均體積增加、水氣往對流處集結以致溼區更溼及乾區更乾。雲數極大值可以有效判斷對流集結的發生時間。 |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/2302 |
DOI: | 10.6342/NTU201703407 |
全文授權: | 同意授權(全球公開) |
顯示於系所單位: | 大氣科學系 |
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