圖 6.1 為活躍期減非活躍期的秋強颱移動通過頻率和垂直積分高 頻率擾動動能、低頻率擾動動能、平均流動能以及總動能的疊加的水 平分布圖。高頻率擾動動能(圖 6.1a)在整個中西太平洋大致上都是增 加的情形,此擾動動能的增強和颱風的活動增強結果一致。低頻率擾 動動能(圖 6.1b)在沿著颱風活動增強的地方也有增加的情形,大值區 有兩個,分別為低緯度 5°N 左右和 15°~25°N,160°E 以西的地方,極大 值在後者的區域。此結果顯示低頻和高頻擾動動能分布不一致。而平 均流動能(圖 6.1c)則有減少的現象。如之前所提到,在中西太平洋有 大尺度氣旋式異常環流,使熱帶地區的東風減弱,可能導致平均流動 能的減少。此外,平均環流場與擾動動能之間的交互作用,也可能是 造成平均流動能減弱的原因(Hsu et al., 2009)。總動能(圖 6.1d)在熱帶地 區大致上呈現減弱的情形,在副熱帶地區增加,中緯度地區減少,主 要分布的型態和平均流動能相類似。
經由上述擾動動能的結果,我們將進一步分析兩時期的高頻擾動 能量轉換以及差異。圖 6.2 為垂直積分的正壓能量轉換項及斜壓能量 轉換項,分別疊上秋強颱生成位置和移動通過的頻率。非活躍期的時 候,低緯度 160°E 以西區域,正壓能量轉換和斜壓能量轉換(圖 6.2a
和 6.2d),都有明顯的正值,即沿著熱帶氣旋的生成和通過區域,正 壓能量轉換和斜壓能量轉換皆有利綜觀尺度擾動(包含熱帶氣旋)的成 長。此時的秋強颱生成位置集中在 140°~160°E 的地方,移動通過的頻 率主要也在 160°E 以西的地方。正壓能量轉換主要的大值區在 5°~15°
N,140°~160°E 的區域,這和之前提到的低壓區和東西方向風場輻合 區相符合,亦為強颱生成主要區域。斜壓能量轉換大值區在 10°~20°
N,130°~150°E 的區域,和颱風主要移動通過頻率的分布相近。副熱 帶中緯度地區的正壓能量轉換則是負值,不利擾動成長,斜壓能量轉 換在副熱帶中緯度地區則是正值,顯示當颱風在西太平洋上,往北方 移動到副熱帶中緯度地區的時候,正壓能量轉換也許是造成颱風強度 減弱的原因,此時的斜壓能量轉換則扮演著維持擾動成長的重要角 色。
活躍期的時候,正壓能量轉換和斜壓能量轉換(圖 6.2b 和 6.2e)的 正值區向東西方向延伸,在整個熱帶太平洋地區,均有利於綜觀尺度 擾動的成長。往東延伸至 180°左右的正值區,與西風異常、輻合區的 東移,以及海溫增暖相符合,亦和 Hsu et al.(2009)研究 ENSO 暖年的 能量結果類似。此時颱風的生成位置和通過頻率亦往東延伸。而正壓 能量轉換可能是有利於西太平洋地區綜觀尺度擾動(包含颱風)的形成 發展的重要機制。正壓能量輻轉換的大值區在 120°~140°E,與此區低
壓增強相符合。斜壓能量轉換則和非活躍期一樣,沿颱風移動通過的 區域都是正值,大值區在 10°~20°N,130°~150°E,往副熱帶中緯度地 區整體也是正值的能量轉換。
圖 6.2c 和 6.2f 為活躍期減非活躍期的差異。我們可以看到在 5°~15
°N,160°E~180°的地方,活躍期的正壓能量轉換(圖 6.2c)對於擾動動能 的成長貢獻較非活躍期來得高,這也許導致秋強颱的生成區域往東方 向延伸,而在菲律賓和菲律賓海的地方(120°~140°E),活躍期的正壓能 量轉換給擾動發展都是比非活躍期要來得多,這和之前提到的低壓增 強的區域相符合,其中的秋強颱發展的個數也較非活躍期多。在 140
°~160°E 的熱帶地區,正壓能量轉換在非活躍期的時候,比活躍期還 要更高,跟秋強颱生成位置主要集中在此地亦有相對應的情形,顯示 正壓能量轉換或許為秋強颱生成發展的重要因素之一。另外正壓能量 轉換在西北太平洋副熱帶到中緯度地區,活躍期則比非活躍期更不利 於擾動成長。斜壓能量轉換(圖 6.2f)在西太平洋熱帶地區整體都有增 強的現象,在副熱帶中緯度地區(25°~35°N,135°~145°E),也有增強的 現象,秋強颱在此地區通過的頻率也較多,顯示在颱風移動主要路徑 上,活躍期比非活躍期轉換更多能量給擾動發展成長。
圖 6.3 為熱帶地區東西向(12.5°N),正壓能量轉換和斜壓能量轉換 的垂直剖面圖。正壓能量轉換在非活躍期與活躍期(圖 6.3a 和 6.3b),
其最大值的區域在低層,活躍期的時候,在 120°~140°E 的大值區往上 延伸至中層,而在高層兩時期都有負值產生。分析活躍期減非活躍期 的結果(圖 6.3c),在 160°E~180°垂直整層都有增加的現象,其中高層有 很明顯的增強,即正壓能量轉換可能使此地區的綜觀尺度擾動增強。
斜壓能量轉換方面,不論非活躍期還是活躍期(圖 6.3d 和 6.3e),主要 的訊號都在高層,有正值的貢獻,而低層的訊號不明顯,可能是因為 垂直速度較小,高層的潛熱釋放較為顯著所造成,與 Hsu et al.(2009) 的分析結果一致。活躍期減去非活躍期(圖 6.3f),在高層有明顯的增 加,此結果顯示,斜壓能量轉換可能使上層的綜觀尺度擾動增強。