使用渦流解析模式探討臺灣地區複雜地形結構下之午後熱對流雷雨系統發展特性

專案詳細資料

Description

此計畫主要研究目的為使用渦流解析技術(turbulence resolving techniques),來探討台灣複雜山區地 形結構下之午後熱對流雷雨系統發展特性及其對地表水文過程的影響。午後熱對流系統發展相當快 速,往往帶來驚人的雨勢。也由於其時空解析度較為精細,中尺度天氣模式無法掌握系統的發展特性 以及熱動力特性,因此增加氣象預報上的困難度,也造成相當嚴重的災害。本研究計畫希望藉由高解 析亂流尺度的模擬,來探討臺灣地區午後熱對流胞之發展特性,並進而釐清中尺度天氣預報模式對此 對流系統模擬不足之原因。 計畫執行過程中預計挑選數個午後熱對流個案,同時搭配現有之午後雷雨系統之觀測資料,特別 是雷達高時空解析度觀測資料,以及垂直剖面觀測資料。目前預計配合中央大學大氣科學系雷達實驗 室過去所執行過的實驗計畫,來建立相對應的渦流解析模擬,以探討午後熱對流雲雨系統的發展特性 以及形成機制。特別是中央大學大氣科學系雷達實驗室所建構之移動式偏極化雷達(TEAM-R)之觀測 資料,將能進一步協助驗證渦流解析模式模擬結果。 由於中尺度以及區域尺度氣象模擬,只能解析網格解析度的環流結構,對於次網格尺度的亂流傳 遞過程,則須透過邊界層物理參數化方法。渦流解析模式則能直接解析攜帶較大能量的渦流結構,而 小於網格解析尺度的亂流擾動則由次網格(sub-grid)參數化過程來處理。因此針對午後熱對流胞之形成 過程,渦流解析模式能有較佳之模擬以及掌握能力。此計畫將使用Vector Vorticity Cloud Model (VVCM) 雲解析模式,來模擬午後熱對流系統之渦流特性。目前VVCM模式的架構在地表過程的處理為一較 為簡化之過程,本計畫中規劃於VVCM裡加入較為完整之地表物理過程,以改善地表與大氣之間的 交互作用。此外,由於VVCM的應用較局限於理想環境的設定,因此此計畫中也規劃進行WRF中尺 度氣象模式耦合大尺度渦流系統(LES)的模擬,以提供較為接近真實環境之模擬結果,並與VVCM的 模擬結果進行交互驗證。 我們預期此研究成果,將可提供午後熱對流系統之熱動力特性以及形成機制,同時釐清山區複雜 地形區域之環流結構特性,以及午後熱對流胞所帶來的降雨對地表水循環過程的影響,並進一步提供 水資源管理以及防洪防災之相關資訊。
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/08/1531/07/16

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。