台北盆地午後雷雨之理想實驗模擬:西南背景風之角色

Abstract

台北盆地是研究午後雷雨如何與背景風場、地形效應和海風相互作用的有趣地點。過去研究指出，在弱綜觀環境下，來自淡水和基隆河谷的海風通常會穿過台北盆地，先在南邊山坡上輻合引發降水，之後才盆地內的後續對流。然而亦有不少觀測案例，區域環流會在台北盆地輻合並長出雷雨胞，而不是由山區對流所引發。本研究使用中央氣象局(CWB)的地表測站觀測數據，風花圖統計結果顯示，有70%以上的台北雷雨案例在台灣海峽北側會是吹西南背景風。進一步使用Vector Vorticity Equation cloud-resolving Model (VVM)進行理想實驗探討台北午後雷雨和西南背景風之間的關係，分別測試風速、林口台地山高、桃園土地利用之影響。固定林口山高為500m，背景風速為3m/s之實驗起始降雨在盆地內部，平均降雨率可到達3mm/hr，相對於1m/s與5m/s時起始降雨在山區，盆地內平均降雨率皆不超過1.5mm/hr。若固定背景風速在3m/s，改變林口台地高度為1000m時盆地內降水為全實驗最少，而高度為250m時盆地內平均降水率最大可達到2.5m/s。分析各實驗之區域環流，顯示西南背景風使桃園城鄉邊界的熱力環流進入盆地內，因此當風速適中約介於2m/s到4m/s之間，且林口台地的高度不會太高時，桃園邊界層環流可以進入台北盆地與兩河谷的海風輻合，直接在盆地中心產生強烈對流。而改變桃園土地利用，對盆地內累積降雨量影響不大，主要影響為桃園城鄉交界位置會決定初始對流輻合之位置。本研究針對西南季風對於台北午後對流的激發所扮演的角色，或許能在未來改善午後雷雨之預報準確度與極端降水之預警。