梅雨鋒面個案之診斷分析

Abstract

2003年6月6∼7日華南與台灣地區受梅雨鋒面影響，衛星雲圖顯示中尺度對流系統（MCSs）於鋒面及其南側持續發展，且水平覆蓋範圍廣泛。伴隨對流發展，850 hPa鋒面區之相對渦度相對增強， MCSs南側亦有LLJ形成並隨時間增強。隨後MCSs持續發展並東移影響台灣地區，造成中、南部豪（大）雨。本文主要目的為探討此個案梅雨鋒面上持續發展之MCSs與鋒面強度維持和其南側LLJ形成與增強之機制。 綜觀分析顯示，個案期間除了低層鋒面系統外，並無其他明顯高層槽脊系統或噴流位於台灣及華南地區，顯然鋒面為主要造成台灣中、南部地區豪（大）雨之環流系統。本個案中梅雨鋒面結構為垂直近乎不傾斜的淺系統，鋒面水平溫度梯度微弱，具有強水平氣旋式風切及顯著之水氣梯度，中對流層並有暖心存在，與Chen and Chang（1980）分析個案中之西段鋒面結構相似。 有關本個案鋒面強度之維持與發展，本文利用逐段位渦反演診斷鋒面上相對渦度之增強，發現主要來自於中低層與潛熱釋放有關之位渦擾動所貢獻。另外，從渦度收支之分析結果亦得知，低層輻合為鋒面上渦度維持之主要過程。本個案雖發生於25°N以南之區域，但由於對流系統水平尺度夠大且發展時間持久，使對流潛熱釋放能有效加熱大氣，透過非線性CISK過程，導致鋒面上相對渦度由8 × 10-5 s-1增強至16 × 10-5 s-1。顯然對流潛熱釋放與輻合過程對梅雨鋒面的發展與維持，均扮演重要的角色。 此外，由逐段位渦反演之結果顯示，與中低層潛熱釋放有關之位渦擾動引發氣旋式環流，增強MCSs南側局部風場而形成 LLJ。就調整觀點而言，MCSs潛熱釋放造成局部氣壓梯度增強，因而增強地轉風；同時，潛熱釋放亦有利低層輻合之增強，產生非地轉風，再透過科氏加速增強西南風並疊加於地轉風上，使LLJ形成與發展。