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擬熱帶氣旋的學者,且也有能力去模擬出與實際相似的熱帶氣旋。隨 後也有其他學者藉由透過使用模式模擬出與實際類似熱帶氣旋的物 理特性(Bengtsson and Kanamitsu, 1982; Broccoli and Manabe, 1990;

Haarsma et al. 1993)。Vitart et al.(2007)指出模式雖然有能力模擬出熱 帶氣旋,但研究中也發現利用波譜三角截斷 T42(近似水平解析度 2.8 度)以上解析度所偵測出的熱帶氣旋尺度會較大且強度會低估很多。

因此近年來有許多學者透過更高解析度(20 公里、50 公里)的全球模 式(Oouchi et al. 2006; Zhao et al. 2009)或區域氣候模式(Knutson et al.

2007; Camargo et al. 2007)進行模擬,確實能有效增加熱帶氣旋的強度,

但對於熱帶氣旋的掌握能力仍然有限。

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加強風造成的海表面混合,這也使得海洋的熱能被移出熱帶,提供一 個潛在的負回饋去限制熱帶地區的氣候變化。Webster et al.(2005)檢驗 了過去 35 年的熱帶氣旋數量及強度,發現在 categories 4-5 的熱帶氣 旋數量及比例上有個明顯的增加,且增幅最大出現在北太平洋、印度 洋及西南太平洋;但其結論上仍是有些爭議的,因為它受限於資料長 度較短。例如,Chan and Liu (2004)提出儘管近四十年地表暖化是一 個已知的事實,但在西北太平洋的熱帶氣旋活動並沒有發現有顯著的 趨勢。

Emanuel (1987)與 Holland(1997)的研究指出在暖化的氣候條件下,

熱帶氣旋的最大潛在強度會增加。Emanuel(1987)利用了一個簡單的

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在數值模擬中的困難度。還有,Broccoli and Manabe(1990)、Bengtsson (1996)、Sugi et al.(2002)及 Tsutsui (2002)利用全球氣候模式將模式內 二氧化碳濃度加倍,在模式中受到二氧化碳濃度增加而使地表隨之增 溫,但對於熱帶氣旋的變化每個模式皆呈現不同變化。其中 Broccoli and Manabe (1990) 和 Tsutsui (2002)使用的大氣模式水平解析度為 300 公里;Bengtsson (1996)和 Sugi et al. (2002)使用全球氣候模式,其 水平解析度約為 100 公里。

Camargo et al. (2007b)的研究中指出利用區域氣候模式能有效提 升全球模式下的熱帶氣旋強度。而 Stowasser et al. (2007)利用了 IPRC (International Pacific Research Center)區域氣候模式,使用不同的海水 表面溫度及調高模式內的二氧化碳濃度,發現在暖化的環境下,西北 太平洋地區的熱帶氣旋活動在南中國海部分有顯著的增加,但在菲律 賓以東的熱帶太平洋主要生成區域則沒有顯著的變化。

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1.3 研究動機與目的

綜合以上之敘述,熱帶氣旋在模式模擬的表現上,具有十分敏感 及不確定性的存在。過去的研究大多利用提升模式內的二氧化碳濃度 去 模 擬 暖 化 環 境 , 而 在 本 研 究 中 則 是 利 用 Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5)的氣候模式資料作為初始場 進行區域模式的降尺度模擬,以進一步探討在氣候變遷的情境下熱帶 氣旋活動上的變化。研究中以相似於熱帶氣旋的渦旋為目標去偵測模 式內的熱帶氣旋,並從不同時間尺度的熱帶氣旋特性,包含生成位置、

路徑、強度、個數及生命期等等,將模擬結果視為氣候變遷下的變化。

而在作氣候變遷的模擬以前,會先以再分析資料為初始場對於模 式作評估,藉以理解 IPRC(International Pacific Research Center)區域模 式在西北太平洋的熱帶氣旋模擬掌握能力及其限制,並判斷熱帶氣旋

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