北台灣超大豪雨個案之中尺度分析：2004年9月10-11日

Abstract

摘 要 北台灣在2004年9月10-11日發生超大豪雨事件。由自動雨量站資料顯示，有兩個主要大降水區，一個在基隆、大台北地區；另一個在桃園、新竹地區。本研究利用都卜勒雷達資料進行中尺度分析，嘗試了解超大豪雨的中尺度現象與過程。 綜觀環境分析結果顯示，該豪雨事件發生期間，在台灣東北方和西南方海面分別存在一個熱帶低壓。西南方低壓帶進旺盛西南氣流，並和東北方低壓伴隨之東北風，在北台灣地區形成低層氣流輻合，並且有明顯風切帶。探空顯示風向隨高度向上為順轉，有明顯暖平流，綜觀環境屬於條件性不穩定。 五分山雷達以及中正雷達每的6~15分鐘回波與徑向風場資料分析，此超大豪雨發生期間有多個準線狀對流雨帶存在於北台灣地區。這些準線狀對流雨帶由西北－東南走向，先轉變為東西走向，之後再轉為東北－西南走向，與海面上兩個熱帶低壓的相對位置有關。進一步分析顯示，這些雨帶可以區分為5個準線狀對流系統（QLCS），其中，QLCS 1發生在台灣西北方海面上，持續時間約4小時，並且在系統內部伴隨弓狀回波。QLCS 2發生在中正雷達站西北方海面上，持續時間約4小時，在系統內部伴隨弓狀回波與中尺度渦旋。QLCS 3發生在台灣東北方沿岸，隨後移進北台灣陸地，持續時間約12小時。QLCS 4發生在桃園、新竹地區陸地，持續時間約12.5小時。QLCS 5發生在台灣東北方海面上，隨後移進陸地與QLCS 3結合後重新組織、發展，持續時間約6.5小時，在系統內部伴隨中尺度渦旋。 針對5個QLCS分析其回波結構與特徵，發現QLCS 1最大回波強度在45~50 dBZ之間以及所在最大高度為4公里高度、QLCS 2最大回波強度在50~55 dBZ之間以及所在最大高度為3公里高度、QLCS 3最大回波強度在40~45 dBZ之間以及所在最大高度為5公里高度、QLCS 4最大回波強度在45~50 dBZ之間以及所在最大高度為6公里高度、QLCS 5最大回波強度在45~50 dBZ之間以及所在最大高度為5公里高度。另外，發生於海上的QLCS 1之10 dBZ回波頂高度（echo top）可達13公里高度；QLCS 2可發展至14公里高度。另外，發生於陸地上的QLCS 3、QLCS 4以及QLCS 5可發展至15公里高度。回波結構分析可以得知，這些對流系統的強對流區主要集中在中、低層，而不論是在海上或陸地上的個案，其垂直發展的高度皆可達中、高層，屬於較為深厚的對流系統。配合地面雨量站資料的分析，可以得知QLCS的發展與降雨的強弱有明顯的相關。