臺灣地區梅雨季西南氣流與降雨之研究

台灣地區地處副熱帶,為亞洲地區最顯著之季風區。梅雨是由歐亞大陸中高緯度乾冷氣團和亞洲南方熱帶海域暖濕氣團,在華南及台灣附近相遇形成的結果,為華南及台灣春末夏初的主要天氣現象。其主要特徵包括有一滯留鋒面,伴隨顯著水氣梯度,850 hPa有明顯之風切,在衛星雲圖上則常可觀測一明顯濃密雲帶,由日本南方海面往西南延伸經台灣至華南地區。在梅雨鋒面南方常常有強烈西南氣流輸送富含水氣與不穩定之氣流至台灣西南海面,造成中尺度對流系統(MCS)在雲帶內發展,帶來劇烈豪雨,形成災害。

Chien and Chiu (2019)利用合成分析比較台灣地區梅雨季之非西南氣流(圖1a)與西南氣流(圖1b)綜觀環境之差異、以及西南氣流伴隨降水(圖1c)與無降水事件之差異,發現梅雨季時,西南氣流伴隨豐沛的水氣可一路從孟加拉灣、通過中南半島華南一帶、延伸至台灣(圖1b),當太平洋高壓勢力稍弱時(圖1c),整個西南氣流軸線通過台灣,利於在台灣鄰近區域發展對流並造成降水。

圖1:850 hPa合成平均的風場(箭頭)、比濕(色階)、及重力位高度(等值線)

Chien et al. (2021)分析梅雨季的西南氣流事件,發現西南氣流活躍年時太平洋高壓勢力減弱(圖2a, b),水氣經由兩路徑輸送至台灣南部海面,一由孟加拉灣東傳經中南半島至南海北部,二由太平洋高壓南方西傳至南海北部(圖2b),二股豐富的水氣傳送造成台灣附近成為高相當位溫、以及台灣北方高相當位溫梯度的環境,有利鋒面及低壓帶的形成,台灣附近的氣壓梯度於是增強並利於西南氣流事件之發生,西南氣流又輸送更多的水氣至台灣,造成降雨及相當位溫的再次增加,這樣的正回饋造成更多的鋒面、更強的西南氣流、及台灣更多的降雨。

圖2:IVT向量(箭頭)、IVT(色階)、及850-hPa重力位高度(等值線)

參考文獻:

Chien, F.-C., and Y.-C. Chiu, 2019: A composite study of southwesterly flows and rainfall in Taiwan. J. Meteor. Soc. Japan, 97, https://doi.org/10.2151/jmsj.2019-057. (SCI)

Chien, F.-C., Y.-C. Chiu, and C.-H. Tsou, 2021: A climatological study of southwesterly flows and heavy precipitation in Taiwan during Mei-yu seasons from 1979 to 2018. J. Meteor. Soc. Japan, 99, 913−931. https://doi.org/10.2151/jmsj.2021-044. (SCI)

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