西北太平洋地區多重尺度環流對熱帶氣旋的影響 ─ 莫拉克（2009）颱風個案研究

Abstract

氣候為一多重尺度系統。過去許多學者研究大尺度環流對熱帶氣旋的影響，發現季風槽提供有助於熱帶氣旋生成與發展的環境，而季內震盪存在與否也會影響熱帶氣旋的生成情形。因此西北太平洋地區天氣與氣候特徵常受到多重尺度交互作用的影響。本研究則在探討多重尺度的環流系統如何影響熱帶氣旋。 2009年夏天莫拉克颱風侵襲台灣地區，在南台灣地區造成破紀錄的劇烈降水事件。莫拉克颱風生命期間大尺度背景環流場存在明顯的多重尺度環流特徵，分別是週期為40-50天季內尺度的大尺度背景環流、10-30天波狀結構的月內擾動以及熱帶氣旋。本研究透過小波分析方法分析此事件中的多重尺度特徵，並探討三種擾動對莫拉克颱風的劇烈降水事件的貢獻。 研究結果顯示莫拉克颱風在台灣西南沿岸造成的水氣輻合帶是由莫拉克颱風渦旋的西北風以及大尺度季風環流的西南氣流夾帶豐富的水氣所建立而成的。2-8天的擾動提供了在較小空間尺度屬於地域性的水氣貢獻，而10-30天的擾動提供了較大空間尺度的水氣補給，綜合來說，破紀錄的降雨產生自颱風跟月內擾動的結合，建立一個提供充足水氣的水氣傳送帶，再加上地形的舉升效應影響，使中央山脈西側產生水氣輻合帶以及劇烈的降水。 在莫拉克個案當中，月內及40-50天的季內尺度擾動在建立適合且有利於極端降雨事件發生的環境上扮演重要的角色。當大尺度季風環流的西南氣流傳送充沛水氣到台灣西南部地區時，陡峭的地形產生的抬升作用對超大豪雨事件有顯著的貢獻。另外由過去60年西北太平洋季風指數的波譜分析，和對台灣有顯著影響的颱風的多重尺度特徵分析顯示，在其他的個案中亦有同時存在不同尺度的環流系統，但都不如莫拉克颱風有如此鮮明的多重尺度特徵，顯示莫拉克颱風的特殊罕見性。