31 | 更新時間: | 2007/06/22 下午 10:22:56 | ||||||||||||||||
延伸閱讀 |
梅雨》他愈冷 她愈暖 把梅雨搞大了 【記者李名揚】
今年的「梅雨季節」雨多到令人發霉,前一陣子,中央氣象局連續發了半個月的豪雨特報,為什麼台灣每年五、六月,都會「入梅」?而且這段期間經常發生豪大雨,有時威力不輸颱風? 梅雨季 梅子成熟時 梅雨之名源起於中國華中地區,華中地區的梅雨季節比台灣晚,在每年六、七月,此時正是梅子成熟的季節,因此得名;由於天氣久雨不晴,東西容易發霉,所以也有人稱為「霉雨」。 中央氣象局預報中心主任吳德榮表示,梅雨是東亞地區的特殊產物,每年五月,北方的大陸冷高壓已經向東出海,但威力仍強;同時在亞洲內陸印度一帶,因為陸地吸熱快,地面溫度快速升高,形成一廣大的低壓區,稱為「亞洲西南季風」。 滯留鋒 連下兩月雨 大陸冷高壓和亞洲西南季風的暖氣流,約在每年五月,會在台灣附近「相撞」,相持不下形成「鋒面」;這時較輕的熱空氣會上升,到高處後,空氣中的水汽遇冷凝結,就變成雨,稱為「上升運動」。 吳德榮說,由於大陸冷高壓和亞洲西南氣流威力不相上下,誰也推不動誰,所以會在台灣附近滯留,成為「滯留鋒」,這就是梅雨季節會長達一、兩個月的原因;台灣的梅雨季一般是指五、六月,但比較明顯的梅雨鋒面,較常出現在五月中到六月中。 之後因整體氣溫升高,大陸冷高壓威力減弱,亞洲西南氣流增強,才會將梅雨鋒面逐漸往北推,所以七月時就換成華中地區下梅雨;等到天氣更熱,大陸冷高壓消失,梅雨季才會結束。 鋒面帶 愈寬雨愈大 大家看電視氣象,常會看到被畫成一條線的鋒面,其實鋒面是帶狀,有時可寬達幾百公里;兩個相撞的氣團冷暖相差愈多,鋒面帶就愈寬,而且雨量也愈大。
造成梅雨鋒面的亞洲西南季風溫度和大陸冷高壓差很多,加上季風到台灣前,先在印度洋和南海吸滿了水汽,所以停在台灣上空的梅雨常會帶來豪大雨。 大陸華中地區經常聽說因梅雨帶來的豪雨釀成災害,吳德榮指出,隨著天氣逐漸變熱,大陸冷高壓和亞洲西南季風溫差愈來愈小,鋒面威力減弱,降雨情形會減緩,華中地區的降雨其實比台灣少;只是台灣較常遇到豪大雨,人民及環境的承受度高,所以災害較少。 下面兩張圖為6月8日上午8時台灣附近地區天氣圖,右圖藍色H代表高壓中心,紅色L代表低壓中心。圖中藍色三角形為冷鋒,會向南移,紅色半圓形為暖鋒,會向北移;紅藍色交錯的是不容易移動的滯留鋒面。冷鋒與暖鋒若繼續移動,可能會斷掉,但整體仍視為一整條「梅雨鋒面」。
延伸閱讀︰ 【2006/06/14 聯合報】 回標題
衛星》福衛號升空 氣象預報更準? 【記者李名揚】
預定4月15日在美國加州發射升空的福爾摩沙衛星三號,是以6顆微衛星組成,接收美國24顆GPS衛星的訊號,每天提供全球2500點大氣層資料;GPS明明是「全球定位衛星」,為什麼它的訊號,和氣象預報有關? 國家太空中心首席科學家陳秋榮指出,GPS衛星離地面高度約2萬公里,福衛三號6顆衛星離地面700到800公里;GPS衛星朝地球發出的訊號,若切過地球邊緣,在接近地表、大氣較濃處,會產生折射現象,向地球偏移(就如筷子一半插進水中看起來會彎曲一樣),原本因被地球邊緣阻擋而收不到直線訊號的福衛三號,就會因為訊號「繞」進來而收到。 陳秋榮說,電磁波在真空中行進速度為光速,折射使路徑彎曲、變遠,會延後福衛三號接收到訊號的時間,但只差幾奈秒(1奈秒為十億分之一秒),因此福衛三號上的時鐘是以奈秒為單位,才能量出精確誤差。 福衛三號從訊號本身可知GPS發出訊號的時間和位置,也知道自己接收到訊號的時間和位置,就可知道彎曲前進的訊號,比直線行進時多花了多少時間抵達,進而算出折射路徑;再根據折射路徑,就可算出沿途的電離層電子密度和大氣層氣體溫度、壓力及水汽含量。 陳秋榮指出,福衛三號每次會連續接收同一顆GPS衛星的訊號2分鐘,在這2分鐘內,GPS衛星和福衛三號都在移動,訊號走的路徑也在變動,計算就可得到地球上某一點從高度500公尺到50公里的大氣層溫度、壓力、水汽含量垂直分布情形,以及高度90公里到600公里的電離層電子密度垂直分布情形。 大氣層的3個參數,是氣象預報的根據,目前全世界約有900個地面探空站,用釋放探空氣球的方式,測量相同參數,但地面探空站大都集中在陸地;福衛三號提供的數據,則不受海陸限制,遍布全球,使海洋上的資料大增,有助大幅提高氣象預報準確度。 延伸閱讀 【2006/04/14 聯合報】 回標題
怪颱》藤原效應 雙颱結伴往哪兒走 【記者李名揚】 2006/08/30 8月上旬西北太平洋地區罕見地在極短時間內,同時有瑪莉亞、桑美、寶發3個颱風生成,三者一度構成正三角形;後來瑪莉亞往北走,留下寶發和桑美,距離逐漸縮小,且繞著兩者中心點逆時針旋轉,產生「藤原效應」。為何相距超過1000公里的颱風,彼此間會互相影響? 台灣大學大氣科學系教授吳俊傑表示,西北太平洋颱風主要的生成地,是在距離台灣幾千公里遠的關島附近海域,這裡是熱帶海洋表面海水較暖的「暖池(warm pool)」所在區域,夏秋時常有旺盛的對流系統生成;由於熱空氣密度小、氣壓低,會往上升,造成周圍空氣向內「輻合」,受地球自轉影響,北半球低壓環流都呈逆時針旋轉。
外圍環流 半徑千餘公里 在許多有利的大氣環境條件支持下,極少數低氣壓會逐漸組織加強,進而發展成可怕的熱帶風暴系統—颱風,西北太平洋地區平均每年約有30個。 當在海面吸滿水氣的熱空氣上升,到高空變冷,水氣凝結成液態水,釋放潛熱,使空氣變熱膨脹,密度更低,近地表中心氣壓持續下降;由於氣旋內外壓力差異變大,風速隨之增強,從洋面獲取更多暖濕水氣,形成「正回饋」過程,最後變成颱風。 颱風外圍氣旋環流半徑可達一千多公里,舉例說,在不考慮其他大氣條件時,當兩個颱風位在彼此外圍環流影響範圍內,東邊颱風的氣流,會由北往南推動西邊的颱風,驅使西邊颱風往南移動;同理,西邊颱風的氣流則會由南往北推動東邊颱風,使東邊颱風路徑偏北,這就是所謂「藤原效應」,是日本人藤原櫻平在1921年首度發表。
藤原效應 影響移動路徑 吳俊傑指出,藤原效應主要是影響兩個颱風移動路徑,對降雨、強度影響較不明確;2個颱風的路徑偏移,與對方颱風的強弱有關,簡單來說,若東邊颱風強度為2,西邊颱風強度為1,則西邊颱風往南移動2時,東邊颱風只往北邊移動1。吳俊傑曾提出量化藤原效應動力架構的論文。 當兩個颱風強弱相差很大、距離又很近時,強颱也有可能把弱颱「併吞」;因為在某一段時間內,強颱移動的距離很少(幾乎不動),弱颱卻被強颱的外圍氣流推著,繞著強颱移動,甚至變形,最後被捲進強颱內部,兩個颱風的雲系及環流就合而為一。 藤原效應並非經常出現,吳俊傑表示,通常生成一個颱風後,大約要隔7到10天,才會生成下一個颱風;足以讓前一個颱風遠離,距離超過彼此環流互相影響範圍(如一般經驗所指的1400公里),因此不會感受到藤原效應。 盛夏時,有時在西北太平洋區域,會形成大範圍低壓帶,或稱為「季風環流圈」;在季風環流圈裡,可能有利在短時間內,同時生成數個颱風,這種情形相對較易發生藤原效應。 延伸閱讀 【2006/08/30 聯合報】
氣流》龍捲風 咻!屋塌樹倒 【聯合報/記者李名揚】 2007/05/16 上個月台南颳起罕見的龍捲風,不但多處民宅受損,連貨車都被捲起兩層樓高。為何龍捲風在台灣很少見,卻常出現在美國中西部,而且一個比一個大? 中央氣象局預報中心主任吳德榮指出,台灣地區龍捲風有三種成因:西南氣流、鋒面和颱風。 當位於台灣東南方、順時針旋轉的太平洋高壓發展旺盛時,會從台灣西南方,引進強烈、溫熱西南氣流;這股氣流低層貼近海面或陸地,承受較大摩擦力,風速較慢,和高層風速出現落差,就會上下開始旋轉。 另外,鋒面因南緣是暖濕空氣,較輕,會向北、往上推,北方的乾冷空氣,較重,會向南、向下推,這兩道方向相反的氣流靠近時,也會出現上下旋轉現象。 當氣流開始上下旋轉後,其中一側會因西南氣流或鋒面造成的強烈上升氣流上抬,於是原本上下垂直旋轉的結構會變成水平旋轉;再加上上升氣流垂直拉伸,使得半徑縮小,風力加強,就形成龍捲風。 至於颱風造成的龍捲風,一開始的原因和前二者不一樣,因颱風本就是不穩定、是範圍很大的水平旋轉氣流,在颱風風力影響範圍內,到處都可能形成範圍較小的的水平旋轉氣流,當這種氣流被上升氣流垂直拉伸,也可能變成龍捲風。 文化大學大氣系副教授劉清煌表示,地球大氣有個特性,當大氣環境會造成上下旋轉的氣流強度由1變2、2變3、3變4時,若是水平旋轉氣流,強度就會從1變2、2變4、4變16,所以後者會在極短時間內,變成威力超強的龍捲風。 劉清煌說,上個月台南的龍捲風比較特別,是在鋒面附近出現直徑約10公里的「中尺度氣旋」,經過一段時間的增強作用,在中尺度氣旋的中心產生龍捲風。 這種龍捲風在台灣比較少見,但是美國中西部的龍捲風,大都是這一種,這種龍捲風特性是威力較強、範圍較大、存活時間也較長;這次台南龍捲風,最強風力相當於美國分級的F2、破壞範圍直徑50公尺、在地面上走了30多公里,和台灣大部分龍捲風的風力F1、直徑20公尺、行進1、2公里相比,完全符合中尺度氣旋形成龍捲風的特性。
延伸閱讀 1.颱風與龍捲風/喬婁納/貓頭鷹 【2007/05/16 聯合報】
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