第六章 結論
6.3 未來展望
討論關係到 CISK 機制啟動的數個變數場如環境氣壓、水氣、西南風 等在不同背景場之多寡，然而並未對這些原因做準確的定量研究，若 能針對水氣移除、地形移除等與渦旋發展移動相關的因素進行敏感度 測試，更能釐清此個案之 CISK 機制運作細節與渦旋四周的氣流對渦 旋的影響並建立此個案的物理概念模型，使此個案的相關研究更為完 善。在過去，小區域的短時間豪大雨往往十分難以預報，尤其是中小 尺度的天氣現象。而如今較高解析度的模擬網格、系集預報技術的發 展以及密集觀測計畫的增加都有助於對此類型天氣現象預報的準確 度增加。臺灣位在梅雨鋒面影響頻繁的地區，希望本研究能夠對今後 的預報作業有所貢獻，一旦觀測環境在臺灣西南方有中尺度的對流系 統出現時，藉由預報研判是否有可能短時間內發生強降雨，可以針對 防災部分提供更精進的資訊。
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表 3.1 本研究各組之實驗設計。
(a)
(b)
圖 2.1 中央氣象局之地面天氣圖，2008 年 6 月(a)4 日 0000 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)5 日 0000 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)6 日 0000 UTC。
(c)
(d)
圖 2.1 (續)
(e)
(f)
圖 2.1 (續)
(a)
(b)
圖 2.2 中央氣象局之 850 hPa 天氣圖，2008 年 6 月(a)4 日 0000 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 1200 UTC (d)6 日 0000 UTC。
(c)
(d)
圖 2.2 (續)
(a)
(b)
圖 2.3 同圖 2.2，但為 500 hPa 天氣圖。
(c)
(d)
圖 2.3 (續)
(a)
(b)
圖 2.4 同圖 2.2，但為 200 hPa 天氣圖。
(c)
(d)
圖 2.4 (續)
(a) (b)
(c) (d)
圖 2.5 自動雨量站觀測累積雨量，單位為 mm，時間分別為 6 月 (a)4 日 0600 UTC 至 4 日 1800 UTC，12 小時累積雨量 (b) 4 日 1800 UTC 至 5 日 0600 UTC，
12 小時累積雨量(c)5 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，12 小時累積雨量(d) 4 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，36 小時累積雨量。
(a)
(b)
圖 2.6 中央氣象局之台灣地區地面天氣圖，2008 年 6 月(a)4 日 0600 UTC (b)4 日 1500 UTC (c)4 日 2100 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)6 日 0000 UTC。
(c)
(d)
圖 2.6 (續)
(e)
(f)
圖 2.6 (續)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 2.7 中央氣象局之東亞色調強化衛星雲圖，2008 年 6 月(a)4 日 1800 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 0300 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)5 日 1800 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 2.8 中央氣象局之台灣地區雷達回波圖，2008 年 6 月(a)4 日 1800 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 0300 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)5 日 1800 UTC。
圖 2.9 個案發生期間投落送資料分布圖，數字順序為該次航程投下順序。紅色 為 3 日 1200 UTC，橘色為 4 日 0000 UTC，紫色為 4 日 0600 UTC，綠色 為 5 日 0000 UTC，藍色為 5 日 0600 UTC，黑色為 6 日 0000 UTC。
(a)
圖 2.10 投落送資料斜溫圖，風標單位 kts，2008 年 6 月(a)4 日 2338 UTC (b)4 日 2218 UTC (c)5 日 2135 UTC。
(b)
(c)
圖 2.10 (續)
圖 3.1 WRF 模式示意圖，取自 WRF3.4 版使用手冊。
圖 3.2 EAKF 資料同化流程，取自林等，2010。
圖 3.3 資料同化加入模式的 GPS、探空觀測資料分布及數量。
圖 3.4 資料同化加入模式的投 落送觀測資料，共三組:
3 日 1200 UTC (V，紅色)、
4 日 0000 UTC (O，橘色)、
4 日 0600 UTC (X，紫色)。
圖 3.5 本研究於 WRF 模式設定之三層巢狀網格範圍。
圖 3.6 本研究實驗設計 EAKF 循環圖示，以 6 月 1 日 1200 UTC 為起點，每 6 小時 1 個循環，4 日 0600 UTC 為 72 小時模擬之初始時間。
(a)
(b)
圖 4.1 UX 組與 NUX 組解析度 45 km 850 hPa 重力位高度場相減圖(色階，單位 gpm)及風場向量相減(箭頭，單位 m s-1)，(a)積分 24 小時(5 日 0600 UTC) (b)積分 48 小時(6 日 0600 UTC)。
(a)
(b)
圖 4.2 UX 組 45 km 解析度 2008 年 6 月 4 日 1200 UTC，(a)海平面氣壓(等值 線，間距 4 hPa)、1000 hPa 風場與相對濕度(色階，%)(b)850 hPa 重力 位高度(等值線，間距 20 gpm)、風場與相對濕度(色階，%) (c) 500 hPa(等 值線，間距 20 gpm)、風場與相對濕度(色階，%) (d) 200 hPa，重力位 高度(等值線，間距 60 gpm)。以上風標全、半桿表示 10、5 kts。
(c)
(d)
圖 4.2 (續)
(a)
(b)
圖 4.3 同圖 4.2，但為 2008 年 6 月 5 日 1200 UTC 之結果。
(c)
(d)
圖 4.3(續)
圖 4.4 初始時間(6 月 4 日 0600 UTC)(a) (c) (e) (g) UX 組與(b) (d) (f) (h) NUX 組 之模擬風場(黑色)、投落送風場資料(紫色)於(a) (b)1000 hPa、(c) (d)700 hPa、(e) (f)500 hPa、(g) (h)300 hPa 之分布，而(b) (d) (f) (h)中色階表示 UX 組與 NUX 組初始風速差異，單位 m s-1。風標單位為節(kts)，全桿表 10 kts。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
(a) (b)
(c) (d)
圖 4.5 模擬 UX 組累積雨量(單位為 mm)，時間分別為 6 月 (a)4 日 0600 UTC 至 4 日 1800 UTC，12 小時累積雨量 (b) 4 日 1800 UTC 至 5 日 0600 UTC，
12 小時累積雨量(c) 5 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，12 小時累積雨量 (d) 4 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，36 小時累積雨量。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.6 UX 組雷達回波圖(色階，單位 dBz)，及 1000 hPa 風速(黑色實線，12.5m s-1起間距 2.5m s-1)、700 hPa 風速(紅色實線，12.5m s-1起間距 2.5m s-1) ， 黑色與紅色風標分別為 1000 和 700 hPa 之風場，單位為節(kts)。 (a)4 日 1800 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 0300 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)5 日 1800 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.7 UX 組 850 hPa 之重力位高度場(單位為 gpm，間距為 2) 及風場(單位為 節(kts)，全桿表 10 kts)，700 hPa 層 12.5 m s-1起之風速(色階，單位為 m s-1)，表示為 LLJ 分布。(a)6 月 4 日 1200 UTC (b) 6 月 4 日 1800 UTC (c) 6 月 6 日 0000 UTC (d) 6 月 5 日 0600 UTC (e) 6 月 5 日 1800 UTC (f) 6 月 06 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 4.8 同圖 4.5，但為 NUX 組。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.9 同圖 4.6，但為 NUX 組。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.10 NUX 組 850 hPa 之重力位高度場(單位為 gpm，間距為 2)及風場(單位為 節(kts)，全桿表 10 kts)，700 hPa 層 12.5 m s-1起之風速(色階，單位為 節 kts)，表示為 LLJ 分布。(a)6 月 4 日 1200 UTC (b) 6 月 4 日 1500 UTC (c) 6 月 4 日 2100 UTC (d) 6 月 4 日 2200 UTC (e) 6 月 5 日 0600 UTC (f) 6 月 06 日 2100 UTC。
圖 4.11 個案之中尺度渦旋 UX 組(藍色)、NUX 組(紅色)、NUX 組後期增強之舊
412 418 500 506 512 518 600 606 612
UX NUX
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.13 (a) (c) (e)為 UX 組(b) (d) (f)為 NUX 組模式積分 3 小時(4 日 0900 UTC)
之南北風分量(色階，單位為 m s-1)與重力位高度場(等值線，單位為 gpm)
分布情形，(a) (b)500 hPa (c) (d) 700 hPa (e) (f) 900 hPa。
(a) (b)
圖 4.14 (a) UX 組(b) NUX 組模式積分 3 小時(4 日 0900 UTC)於 700 hPa 之東西
風分量(色階，單位為 m s-1)與重力位高度場(等值線，單位為 gpm)分布
情形。
(a) (b)
(c) (d)
圖 4.15 (a) (c) (e)為 UX 組(b) (d) (f)為 NUX 組模式積分 15 小時(4 日 2100 UTC)
之南北風分量(色階，單位為 m s-1)與重力位高度場(等值線，單位為 gpm)
分布情形，(a) (b)500 hPa (c) (d) 700 hPa (e) (f) 900 hPa。
(e) (f)
圖 4.15(續)
(a) (b)
圖 4.16 (a) UX 組(b) NUX 組模式積分 15 小時(4 日 2100 UTC)於 700 hPa 之東西
風分量(色階，單位為 m s-1)與重力位高度場(等值線，單位為 gpm)分布
情形。
(a) (b)
圖 4.17 (a) (c) (e)UX 組與(b) (d) (f)NUX 組中層至低層(500 - 1000hPa)位溫對高
度微分，表示為不穩定度(色階，負值表示不穩定度越大，單位為 K km-1。
(a) (b) 4 日 1200 UTC (c) (d) 4 日 1800 UTC (e) (f) 5 日 0000 UTC。
(c) (d)
(e) (f)
圖 4.17(續)
(a) (b)
(c) (d)
圖 4.18 UX 組與 NUX 組低層(925 - 700 hPa)垂直積分水氣通量(色階，單位為 10-6 kg m-1 s-1)及南風分量(等值線，單位為 m s-1)之差異。(a)4 日 0600 UTC(b) 4 日 1200 UTC (c) 4 日 1800 UTC (d) 5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 4.19 (a) (c)UX 組與(b) (d)NUX 組低層(925 - 700hPa)垂直積分水氣通量輻合 散場(色階，幅散為正值，輻合為負值，單位為 10-10 kg m-2 s-1)及水氣通
量(箭頭，單位為 10-6kg m-1 s-1)。(a) (b)4 日 1200 UTC (c) (d) 5 日 0000 UTC。
圖 5.1 EAKF_UX 組的 32 組系集成員在 模式積分 18 小時 6 月 5 日 0000 UTC 之 3 公里網格雷達回波圖(色 階，單位 dBz)，及 850 hPa 風場(風 標，單位節 kts)。
MEM01 MEM02 MEM03 MEM04 MEM05
MEM06 MEM07 MEM08 MEM09 MEM10
MEM11 MEM12 MEM13 MEM14 MEM15
MEM16 MEM17 MEM18 MEM19 MEM20
MEM21 MEM22 MEM23 MEM24 MEM25
MEM26 MEM27 MEM28 MEM29 MEM30
MEM31 MEM32
圖 5.2 EAKF_UX 組的 32 組系集成員在 模式積分 6 小時至 18 小時(4 日 1200 UTC – 5 日 1200 UTC)之 3 公 里網格 24 小時累積降水(色階，單 位 mm)。
MEM01 MEM02 MEM03 MEM04 MEM05
MEM06 MEM07 MEM08 MEM09 MEM10
MEM11 MEM12 MEM13 MEM14 MEM15
MEM16 MEM17 MEM18 MEM19 MEM20
MEM21 MEM22 MEM23 MEM24 MEM25
MEM26 MEM27 MEM28 MEM29 MEM30
MEM31 MEM32
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.3 A 組合成平均之累積雨量(色階，單位 mm)，時間分別為 6 月 (a)4 日 0600 UTC 至 4 日 1800 UTC，12 小時累積雨量 (b) 4 日 1800 UTC 至 5 日 0600 UTC，12 小時累積雨量(c) 5 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，12 小時累 積雨量(d) 4 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，36 小時累積雨量。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.4 A 組雷達回波圖(色階，單位 dBz)，及 1000 hPa 風速(黑色實線，12.5m s-1 起間距 2.5m s-1)、700 hPa 風速(紅色實線，12.5m s-1起間距 2.5m s-1) ， 黑色與紅色風標分別為 1000 和 700 hPa 之風場，單位為節(kts)。(a)4 日 1800 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 0300 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)5 日 1800 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.5 A 組 850 hPa 之重力位高度場(黑色實線，單位 gpm，間距 4)，850 hPa 相對渦度(色階，單位10-5 s-1)，700 hPa 層風速(綠色實線，12.5 m s-1起 間距 2.5m s-1，表示為 LLJ 分布)。(a)6 月 4 日 1200 UTC (b) 6 月 4 日 1800 UTC (c) 6 月 5 日 0000 UTC (d) 6 月 5 日 0600 UTC (e) 6 月 5 日 1800 UTC (f) 6 月 6 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.6 D 組合成平均之累積雨量(色階，單位 mm)，時間分別為 6 月 (a)4 日 0600 UTC 至 4 日 1800 UTC，12 小時累積雨量 (b) 4 日 1800 UTC 至 5 日 0600 UTC，12 小時累積雨量(c) 5 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，12 小時累 積雨量(d) 4 日 0600 UTC 至 5 日 1800 UTC，36 小時累積雨量。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.7 D 組雷達回波圖(色階，單位 dBz)，及 1000 hPa 風速(黑色實線，12.5m s-1 起間距 2.5m s-1)、700 hPa 風速(紅色實線，12.5m s-1起間距 2.5m s-1) ， 黑色與紅色風標分別為 1000 和 700 hPa 之風場，單位為節(kts)。(a)4 日 1800 UTC (b)5 日 0000 UTC (c)5 日 0300 UTC (d)5 日 0600 UTC (e)5 日 1200 UTC (f)5 日 1800 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.8 D 組 850 hPa 之重力位高度場(黑色實線，單位 gpm，間距 4)，850 hPa 相對渦度(色階，單位10-5 s-1)，700 hPa 層風速(綠色實線，12.5 m s-1起 間距 2.5m s-1，表示為 LLJ 分布)。(a)6 月 4 日 1200 UTC (b) 6 月 4 日 1800 UTC (c) 6 月 5 日 0000 UTC (d) 6 月 5 日 0600 UTC (e) 6 月 5 日 1800 UTC (f) 6 月 6 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.9 A 組 850 hPa 氣流線疊加風速(色階，單位為 m s-1)，重力位高度(紅色實 線，單位為 gpm，間距為 5)。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.10 A 組減去 D 組 850 hPa 重力位高度場(色階，單位為 gpm)，及風場(箭頭，
單位 m s-1) 。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.11 A 組減去 D 組 850 hPa 水平風速(色階，單位為 m s-1 )，及風場(箭頭，
單位 m s-1)。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.12 500 hPa (a) (c)A 組上升運動(色階，單位為 m s-1)，及風場(箭頭)，(b) (d)
(a) (b)4 日 1200 UTC (c) (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.13 A 組 600 hPa 位溫(色階，單位為 K)及 850 hPa 之水氣混合比(黑色實線，
單位為 g kg-1，間距為 2)。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.14 A 組減去 D 組 850 hPa 之水氣混合比(色階，單位為 g kg-1)，及風場(箭 頭，單位 m s-1)。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5
日 0000 UTC。
(a) (b)
(b) (d)
圖 5.15 A 組減去 D 組 600 hPa 位溫(色階，單位為 K)，及 600 hPa 風場(箭頭，
單位 m s-1)。(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.16 15km 網格解析度之台灣西南方海域雷達回波(色階，單位 dBz)、700 hPa 風場(風標，單位節 kts)，及風速(黑色實線，12.5m s-1起間距 2.5m s-1)。
(a) (c) (e)為 A 組，(b) (d) (f)為 D 組。(a) (b)4 日 0800 UTC (c) (d)5 日 0000 UTC (e) (f) 5 日 1200 UTC 。
圖 5.17 紅色線為平行西南氣流剖面 AA’，藍色線為在 112°E 與 122°E 間，緯度 會隨渦旋中心上下移動之剖面 BB’。
(a) (b)
(c) (d)
圖 5.18 沿圖 5.17 AA’剖面之 A 組減去 D 組平行剖面風速圖(色階，單位為 m s-1)，
及 A 組平行剖面風與上升運動合成風場(風標，單位為節 kts)，(a)4 日 0800 UTC (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1800 UTC (d)5 日 0000 UTC。
A’
A
B B’
100 kts
1 kts A A’ A A’
A A’
A A’
(a) (b)
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.21 (a) (c) (e) A 組(b) (d) (f)D 組低層(925-700hPa)垂直積分水氣通量輻合散 場(色階，幅散為正值，輻合為負值，單位為 10-10 kg m-2 s-1)，及水氣通 量(箭頭，單位為 10-6 kg m-1 s-1)。(a) (b)4 日 1200 UTC (c) (d)4 日 1800 UTC (e) (f)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
圖 5.22 沿 BB’剖面之(a) (c) (e) A 組與(b) (d) (f) D 組之垂直速度(色階，單位為 10 m s-1)與相對渦度(黑實線，單位為 10-6 s-1)剖面圖，白色虛線為 850 hPa 風場判斷之渦旋中心。(a) (b) 4 日 1200 UTC (c) (d)4 日 1800 UTC (e) (f)5 日 0000 UTC。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
圖 5.23 (a) (c) (e) (g) A 組 與(b) (d) (f) (h) D 組 600 hPa 位溫(色階，單位為 K)及 風場(風標，單位為節 kts)。(a) (b)4 日 1200 UTC (c)4 日 1400 UTC (d)4 日 2100 UTC (e)5 日 0000 UTC (f)5 日 1200 UTC (g)5 日 1600 UTC (h)5 日 2000 UTC。
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
圖 5.24 以渦旋中心為中央 1 經度 x1 緯度區域平均隨時間變化圖(a) A 組減 D 組 垂直運動(單位 ms-1) (b) A 組垂直運動隨時間之改變量(ΔW，單位 ms-1) (c) D 組垂直運動隨時間之改變量(ΔW，單位 ms-1)。(a) A 組減 D 組位 溫(單位 K) (b) A 組位溫隨時間之改變量(ΔT，單位 K) (c) D 組位溫隨 時間之改變量(ΔT，單位 K)。