第二章 文獻回顧
第一節 國內降雨型態分析
一、降雨特性分析
台灣是典型的亞熱帶海島型氣候,雖然年平均降雨量達 2500 公釐 以上,約為世界平均值 970 公釐的 2.6 倍,卻因為地形與氣候環境的關 係,如河流長度短且坡度陡峭,造成天然雨水易流失、南北部降雨分佈 不均勻、洪枯流量懸殊等;降雨主要集中在每年的五月到十月間,十一 月至翌年的四月通常為枯水期等因素,使得可利用的雨水量有限,平均 每年每人所能分得的水資源,只有世界平均值的六分之一左右,需水量 嚴重不足。
二、降雨的形式
降水是指降落於地面之水,包括液態或固態的水汽凝結物之統稱。
除了空中水汽含量外,與氣流、地形、風向、高程、氣壓均有關係,尤 其與氣流升降及地形變化具有極大之影響。降水形成之方式有直流降 水、山嶺降水、氣旋降水,分別說明如下:
1. 直流降水
常發生於夏季燥熱的午後,因地面受太陽照射,地面溫度升高,使 得蒸發旺盛,富含水汽的氣流劇烈上升,至高空因減壓膨脹,而冷卻成 雲致雨。直流降水常為局部性,範圍較小、常伴有雷電、短暫強風,又 稱為熱雷雨、雷雨或雷陣雨。如臺灣夏季午後的西北雨即是,如遇都市 排水不良,此種降雨常導致某地區遇雨成災。
2. 山嶺降水
當濕潤且流動的氣團遇到高聳的山脈,被迫沿著迎風坡上升,氣溫 逐漸下降,空氣中的水汽凝結為雲,雲漸多而且重,最後降下為雨,一
帶大量水汽到達台灣,與北部山脈接觸,氣團上升冷卻,形成地形雨。
3. 氣旋降水
降雨與氣旋併在者,稱為氣旋降水。上升氣旋中心為低氣壓,依反 時鐘方向旋轉,分為鋒面型及非鋒面型兩種,鋒面型又可細分為熱(暖) 鋒雨、冷鋒雨及梅雨,說明如下:
鋒面型:
(1)熱(暖)鋒雨
為攜有水汽之高溫氣團,在前進時遇冷氣團而產生降水,特徵為降 水範圍廣,延時長,強度不大但總雨量多,對大流域之供水有影響。
(2)冷鋒雨
為攜有水汽之冷氣團在前進時,遇到高溫氣團,熱氣團被迫上升,
遇冷而形成降水,特徵為降水範圍小,延時短,強度大,對小流域供水 較有影響。
(3)梅雨
鋒面型降水若遇到冷熱氣團勢力相當而無法移動時,稱為滯留鋒,
會產生延綿不絕的降水,俗稱霉雨或梅雨。特徵為降水範圍大,延時長 但強度不大,多集中在四、五、六月間。
圖2-1 鋒面剖面示意圖
非鋒面型
非鋒面型雨為熱帶低氣壓,若熱帶低氣壓繼續發展,同時氣壓降 低,風力增大到每小時 63 公里(每秒 17.2 公尺),則稱為颱風;如以風 級表示,達 8 級風或以上才能算是颱風,達每小時 56 公里(每秒 15 公 尺)或以上即 7 級風的範圍,才是颱風的暴風範圍。
圖2-2 颱風結構垂直剖面圖
資料來源:颱風部屋網站
颱風的結構:
颱風大致為一半徑甚大的螺旋狀雲柱,範圍可達數百公里,其高度 曾觀測到有一萬八千餘公尺之高。在這圍繞龐大的雲柱中心部分是無雲 或雲層很薄,而且沒有風雨現象,這就是颱風眼。從颱風眼向外,剛離 開颱風眼處,即是雲層最厚重且風雨最大之處。漸向外則雲層漸高也漸 薄,風雨也漸弱。
圖2-3 颱風路徑分類圖(1897~1996)
圖2-4 颱風登陸地點之分段統計(1897~1996)
資料來源:中央氣象局。
侵台颱風路徑與各地降雨關係表:
表2-1 侵台颱風路徑與各地降雨
路 徑 降 雨 分 佈 情 形 通過北部向西或
西北行進
北部地區最為嚴重,中部山區雨量多,若剛好大陸上有高氣壓南下,在 颱風及東北季風的雙重影響下,更是增強雨勢,常導致北部嚴重水災。
通過台灣中部向 西或西北行進
登陸前,北部及東部地區雨勢較強,強勁的西南氣流經常延續到颱風過 後仍然強勁,濕暖的氣流受中央山脈阻擋,抬升至適當高度後,挾帶的 水汽容易凝結而降雨,導致中南部地區雨勢增強,山區雨勢更烈。
通過南部海面向 西或西北行進
除東部地區雨量較多以外,其他地區雨量較少。
沿東岸或東部海 面北上
東部降雨最多,偶而北部及東北部也有較強之雨勢。
沿西岸通過中南 部向東北方出海
對西南部及東南部影響較大,雨量多且強,其他地區雨量不多。
資料來源:中央氣象局;本研究整理