相似個案比較─納莎颱風

為檢驗遠距颱風是如何與當時環境場中之其他天氣系統交互作 用致使臺灣出現劇烈降水，本研究另外選取一路徑相似及形成日期相 近的納莎颱風與奈格颱風做比較。

JTWC 之颱風路徑圖顯示(圖 5.17)熱帶低氣壓納莎於 2011 年 9 月 23 日生成於菲律賓馬尼拉以東約 1840 公里的北太平洋西部，並向 西北偏西移動，橫過呂宋島進入南海繼續向西移動，時速約為 20 公

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里橫過南海北部，於 10 月 1 日於越南北部消散。

從颱風路徑(圖 5.17)可以發現，南海上的納莎颱風移動趨勢及路 徑方向雖略為偏北但與奈格颱風十分接近，它的中心氣壓較低，移動 速度快於奈格，然而通過菲律賓進入南海這段期間，臺灣地區之累積 雨量卻遠遠小於奈格颱風帶來之影響。有趣的是，兩颱風來到相似位 置的時間前後只差了四天左右，納莎颱風中心於 2011 年 9 月 27 日 1200 UTC 位於 16.7 N，119.0E，而奈格颱風於 2011 年 10 月 1 日 1200 UTC，中心位於 118.9 E，16.5N，中心相距僅約 24.6 公里。而根據 奈格颱風對臺灣造成劇烈降水之時間範圍，在兩颱風路徑相近之位置 挑選了以下兩個時刻做對照，分別為－納莎颱風，9 月 28 日 0000 UTC 及 9 月 29 日 0000 UTC，對應至奈格颱風 10 月 2 日 1200 UTC 及 10 月 3 日 1200 UTC，是故接下來將依序分析兩個案在綜觀環境場、氣 流及水氣分佈以及中尺度降水機制之間的異同，以找出除了颱風本身 以外，導致臺灣地區出現強降水的氣象因素。

a.綜觀環境場分析

地面天氣圖顯示，9 月 28 日 0000 UTC(圖 5.18a)時，納莎颱風中 心位於菲律賓西方外海，中心氣壓為 965 hPa，並與中南半島上的低 壓形成一東西向帶狀的低壓帶。臺灣上空吹偏東南風，鄰近海域無其

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臺灣東側上空皆有一高壓存在，而兩颱風受高壓外圍之駛流影響持續 西行，在納莎颱風影響期間，高壓逐漸西伸籠罩臺灣上空，使該處之 空氣較為穩定，而奈格颱風影響期間，太平洋高壓停駐於外海，沒有

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覆蓋到本島，臺灣上空該層之重力位值與納莎颱風影響期間相較下顯 得較低，不穩定度相對地提高，容易有對流現象發生。

b.中尺度環境場與累積降雨分析

由紅外線衛星雲圖顯示在 9 月 28 日 0000 UTC(圖 5.20a,b)，納 莎颱風外圍環流北側邊緣零星之雲系通過臺灣，除颱風周圍的對流雲 系外，太平洋上有一低壓初生成，結構尚未完整。到了 9 月 29 日 0000 UTC(圖 5.20c,d)，納莎颱風西行遠離，臺灣島上的雲系逐漸消散，

颱風外圍環流帶來的影響趨緩。

於 9 月 28 日 0000 UTC 時(圖 5.21a)，臺灣周遭回波零散，南端 以及東北外海有兩股較強的回波出現，強度可達到 50 dBZ，北側的 對流僅存在於海面上無移進陸地的跡象；南邊的回波則順著颱風外圍 風向影響進入台東地區。24 小時後 (圖 5.21b)，臺灣周遭的強回波 消失，只剩北部有較弱的零星回波。

而從 28 日 0000 到 29 日 0000 UTC 這 24 小時之自動雨量站觀測(圖 5.22)顯示，降水主要分佈於臺灣東南一帶，由南向北逐漸減少，西 半部及臺灣北部則無降水。台東由於受到納莎颱風北側環流影響，迎 風面有對流雲系進入，使之在一天的時間中出現最高達 88.5 毫米的 雨量。而北部地區距離颱風中心過於遙遠，回波僅止於外海並無進入

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陸地，因此宜蘭地區及臺灣西部背風側乾燥無雨。

c.納莎颱風模擬結果與觀測校驗

為了便於與奈格颱風進行比較，我們亦針對納莎颱風執行數值模 擬，以下成為 TYNs 組，模擬時間為 2011 年 9 月 27 日 0600 UTC 至 9 月 30 日 0600 UTC 之 72 小時，此時間範圍涵蓋了納莎颱風對於臺灣 地區造成降水期間，並在模擬 18 h 及 42 h 時對應了本文第二章所提 及之奈格颱風導致臺灣地區出現強降雨時期(10 月 2 日 1200 UTC 至 10 月 3 日 1200 UTC)的颱風中心位置。

由 TYNs 模擬之納莎颱風路徑(圖 5.23)可見，初始時間之颱風中 心與中央氣象局觀測位置十分接近，中心氣壓約為 977 hPa 高於觀測 值 965 hPa(圖 5.24)，就模擬期期間來看，TYNs 之颱風移動路徑較 觀測路徑偏北，持續地向偏西之方向移動，速度略慢於觀測，因此誤 差值隨著時間線性增加。而氣壓方面則有不同的變化，模擬時間前 30 小時 TYNs 的中心氣壓高於 CWB 之觀測值，然而到了 9 月 28 日 1200 UTC 之後，兩者氣壓值差異不大並維持同樣的變化趨勢。

在海平面氣壓方面，從 TYNs 之模擬結果顯示，於模擬 18 h(9 月 28 日 0000 UTC，(圖 5.26a)，納莎颱風位於臺灣西南方海面上，分 佈位置相似於觀測資料(圖 5.18a)，此時中國大陸上空無明顯的天氣

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臺灣的北部海域及東南部陸地，台東外海則有明顯的水氣通量輻合，

利於海面上對流生成，而北部的部分亦有水氣通量輻合現象，但水氣 通量向北繞過了臺灣，並未把輻合區產生之對流帶入陸地。而 CTL 組 36 h 的模擬(圖 4.12b)可發現，水氣通量主要來自東北季風及太平洋 的東風氣流，兩者一致地指向臺灣東北部地區，輻合帶亦位於臺灣東 北外海，利於該處的對流生成。由此可見 TYNs 及 CTL 組在水氣通量 方向及輻合帶位置上都有著明顯地差異。

從上述可發現，動力場對 CTL 組中的對流雲系生成有著極大貢獻，

然而在 TYNs 組方面則較為缺少對流生成的動力條件，氣流場方向及 輻合區僅對臺灣東南側部分區域造成影響。

e.熱力機制差異分析

除了前面章節討論了環境提供的動力條件外，接著藉由相當位溫 以及對流可用位能，分析臺灣周遭環境大氣低層的暖濕空氣之分佈和 能量的供給狀況，並利用低層大氣的對流(潛在)穩定度，討論環境中 之熱力條件是否對於對流雲系的發展提供幫助。

於 9 月 28 日 1200 UTC(圖 5.32a)可看到，1000 hPa 層中的納莎 颱風本身具有非常高的相當位溫，而在這同時，臺灣被相當位溫達 350-355 K 左右的區域環繞，以東側高相當位溫的範圍較廣，能有效

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提供對流生成所需的暖濕空氣；在可用位能方面則出現不同的狀況 (圖 5.32b)，在臺灣東部沿岸值約 900 J/kg 但外海出現 3700-3800 J/kg 的高值，甚至比颱風環流所在位置高出了 700-800 J/kg。相較 於對應時間之 CTL 組模擬(圖 4.13d)，臺灣東側亦有相當位溫高值區

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但其不如 CTL 組有顯著的相當位溫梯度存在，因此在該水平面上維持 著較為穩定的狀態，且臺灣東側海面雖具有高的相當位溫和可用位能，

然而卻無動力場的配合，即使環境適合對流發展仍不易成雲降雨，因 此陸地上降水稀少。相反的，雖然 CTL 組的相當位溫值不如 TYNs 高，

但是其與對流不穩定度及氣流輻合帶位置相互呼應配合，使對流容易 發展。此外，不論是 TYNs 或 CTL 組，在臺灣東岸皆有對流不穩定及 水氣混合比高的環境，若附近有輻合帶，將有助於對流發展增強。

f.小結

路徑與強度與奈格颱風相似的納莎颱風，兩者影響臺灣期間大約 相差四天左右的時間，然而它們卻對臺灣地區造成截然不同的降水強 度與分佈，究其主要原因為綜觀環境場的差異。在納莎颱風經過南海 期間，大陸高壓駐留在華北地區，大氣低層的太平洋副高明顯西伸但 東風微弱，臺灣僅南部地區受到颱風最外圍的環流影響，雖然臺灣周 遭的熱力場極為適合對流發展，但礙於動力機制不支持，僅於花東一 帶出現 200 毫米左右的降水。而在對應時間的奈格颱風，雖然熱力場 部分較弱，但有大陸高壓南下帶來的東北季風及來自太平洋的東風與 其外圍環流輻合，使對流回波在臺灣東方海面上發展旺盛，並隨著氣 流方向不斷地被帶進臺灣地區，造成劇烈降水。

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再者，從區域 R(圖 4.13)之平均時序圖與 Con 組比較，納莎颱風 透過東側的南風環流向北輸送暖濕空氣，因此該處的平均相當位溫值 不低於 Con 組，但是此區域處於颱風外圍氣流下沉位置，大氣低層以 輻散為主(圖 5.8c)，也因此幾乎無上升的氣流(圖 5.8d)，對流難以 在該處發展，因此幾乎無降雨出現。

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