增強地表風速(Wallace et al., 1989;Heys et al., 1989);另一種機制是 氣壓梯度調整:低層大氣因較高溫的海表溫,增加低層邊界層的大氣 溫度,使海平面大氣壓力降低,氣壓梯度力進而驅動風場(Lindzen and Nigam., 1987)。有學者認為在不同季節和區域海洋對大氣主要的影響
機制不同(Minobe et al., 2010;Kelly et al., 2010)。冬季時期台灣東部 外海黑潮藉透過可感熱通量和蒸發,對低層大氣有加熱的效應,同時 增加大氣的垂直上升運動。春季時期海溫梯度(SST gradients)影響 低層大氣而產生環流場的變異(anomalous circulation),其風場和水氣 輻合,配合鋒面抬舉作用,產生對流以致降雨增加(Fang et al., 2013);
所以對於黑潮入侵南海對區域天氣影響的確認,還需要更廣泛的研究,
未來也可加長研究的時間範圍,並做定量分析與討論,以增加對黑潮 套流對呂宋海峽區域天氣影響的了解。
參考文獻
Centurioni, L. R., and P. P. Niiler, 2004: Observations of inflow of Philippine Sea surface water into the South China Sea through the Luzon Strait. J. Phys. Oceanogr., 34, 113-121.
Chelton, D. B., S. P. Xie, 2010: Coupled ocean-atmosphere interaction at oceanic mesoscales. Oceanography, 23(4), 52-69.
Chern, C. S., S. Jan, and J. Wang, 2010: Numerical study of mean flow patterns in the South China Sea and the Luzon Strait. Ocean Dynamics, 60(5), 1047-1059.
Chow, C. H., Q. Liu, S. P. Xie, 2015: Effects of Kuroshio Intrusions on the atmosphere northeast of Taiwan Island. Geophys. Res. Lett., 42(5), 1465-1470.
Farris, A., and M. Wimbush, 1996: Wind-induced Kuroshio intrusion into the South China Sea. J. Oceanogr., 52, 771-784.
Hayes, S. P., M. J. McPhaden, J. M. Wallace, 1989: The influence of sea-surface temperature on sea-surface wind in the eastern equatorial Pacific:
Weekly to monthly variability. J. Climate, 2, 1500-1505.
Kelly, K. A., R. J. Small, R. M. Samelson, B. Qiu, T. M. Joyce, Y. O. Kwon, M. F. Cronin, 2010: Western boundary currents and frontal air-sea interaction: Gulf stream and Kuroshio Extension. J. Climate, 23(21), 5644-5667.
Kuwano-Yashida, A., S. Minobe, S. P. Xie, 2010: Precipitation response to the Gulf Stream in an atmospheric GCM. J. Climate, 23, 3676-3696.
Levitus, S., 1982: Climatological atlas of the world ocean. NOAA Prof.
Pap., 13, 173.
Li, L., W. D. Nowlin, and J. Su, 1998: Anticyclonic rings from the Kuroshio in the South China Sea. Deep Sea Res. Part I, 45, 1469- 1482.
Liang, W. D., T. Y. Tang, Y. J. Yang, M. T. Ko, and W. S. Chung, 2003:
Upper-ocaen current around Taiwan. Deep Sea. Res. Part Ⅱ, 50, 1085-1105.
Lin, Y. L., R. D. Farley, and H. D. Orville, 1983: Bulk Parameterization of the Snow Field in a Cloud Model. J. Climate Appl. Met., 22, 1065-1092.
Lindzen, R. S., and S. Nigam, 1987: On the Role of Sea Surface Temperature Gradients in Forcing Low-Level Winds and Convergence in the Tropics. J. Atmos Sc., 44(17), 2418-2436.
Minobe S., A. Kuwano-Yoshida, N. Komori, S. P. Xie, and R. J. Small, 2008: Influence of the Gulf Stream on the troposphere. Nature, 452(7184), 206-208.
Nitani, H., 1972: Beginning of the Kuroshio. Kuroshio: Physical Aspects of the Japan Current, 129-163.
Nonaka, M., and S. P. Xie, 2003: Covariations of sea surface temperature and wind over the Kuroshio and its extension: Evidence for ocean-to-atmospheric feedback. J. Climate, 16, 1404-1413.
Rio, M. H., and F. Hernandez, 2004: A mean dynamic topography computed over the world ocean from altimetry, in situ measurements, and a geoid model. J. Geophys. Res., 109, C12032.
Schwarz, C. V., B. J. Reiser, E. A. Davis, L. Kenyon, A. Acher, D. Fortus, and J. Krajcik, 2009: Developing a learning progression for scientific modeling: Making scientific modeling accessible and meaningful for learners. Journal of Research in Science Teaching, 46(6), 632-654.
Shaw, P. T., 1991: The seasonal variation of the intrusion of the Philippine sea water into the South China Sea. J. Geophys. Res., 96, 821-827.
Sheu, W. J., C. R. Wu, and L. Y. Oey, 2010: Blocking and westward passage of eddies in the Luzon Strait. Deep Sea Res. Part II, 57(19), 1783-1791.
Sheremet, V. A., 2001: Hysteresis of a western boundary current leaping across a gap. J. Phys. Oceanogr., 31, 1247-1259.
Stensrud, D. J., 2007: Parameterization Schemes: Keys to Understanding Numerical Weather Prediction Models. Cambridge University Press, New York.
Stommel, H., and A. B. Arons, 1960: On the abyssal circulation of the
world ocean I: Stationary planetary flow patterns on a sphere. Deep Sea Res., 6, 140-154.
Tokinaga, H., Y. Tanimoto, and S. P. Xie, 2005: SST-induced surface wind variations over the Brazil-Malvinas confluence: Satellite and in situ observations. J. Climate, 18(17), 3470-3482.
Wallace, J. M., T. P. Mitchell, and C. Deser, 1989: The Influence of Sea-Surface Temperature on Sea-Surface Wind in the Eastern Equatorial Pacific-Seasonal and Interannual Variability. J. Climate, 2, 1492-1499.
Wang, J., and C. S. Chern, 1987: The warm-core eddy in the northern South China Sea, I: Preliminary observations on the warm-core eddy. Acta Oceanogr Taiwanica, 18, 92-103.
Wyrtki, K., 1961: Physical oceanography of the Southeast Asian waters.
Scripps Institution of Oceanography.
Xu, H., M. Xu, S. P. Xie, and Y. Wang, 2011: Deep atmospheric response to the spring Kuroshio Current over the East China Sea. J. Climate, 24, 4959-4972.
Xie, S. P., J. Hafner, Y. Tanimoto, W. T. Liu, H. Tokinaga, and H. Xu, 2002:
Bathymetric effect on the winter sea surface temperature and climate of the Yellow and East China Seas. Geophys. Res. Lett., 29(24).
Xie, S. P., C. H. Chang, Q. Xie, and D. Wang, 2007: Intraseasonal variability in the summer South China Sea: wind jet, cold filament, and recirculations. J. Geophys. Res., 112(C10).
Wang, J., and C. S. Chern, 1987a: The warm-core eddy in the northern South China Sea, I. Preliminary observations on the warm-core eddy.
Acta Oceanogr. Taiwanica, 18, 92-103.
Yuan, D., W. Han, and D. Hu, 2006: Surface Kuroshio path in the Luzon Strait area derived from satellite remote sensing data. J. Geophys.
Res., 111, C11007.
Yuan, Y. C., G. H. Liao, C. H. Yang, Z. H. Liu, H. Chen and Z. G. Wang, 2014: Summer Kuroshio Intrusion through the Luzon Strait confirmed from observations and a diagnostic model in summer 2009. Prog.
Oceanogr., 121, 44-59.
Zheng, Z. W., Q. Zheng, Y. C. Kuo, G. Gopalakrishnan, C. Y. Lee, C. R.
Ho, N. J. Kuo, and S. J. Huang, 2016: Impacts of coastal upwelling off east Vietnam on the regional winds system: An air-sea-land interaction. Dynamics of Atmospheres and Oceans, 76, 105-115
圖2.1 數值模式巢狀網格設計。
圖2.2 Nan et al.(2011)提出呂宋海峽區域黑潮路徑主要分為三種。
(a)套流,looping,(b)不入侵,leaping,(c)部分之流,leaking,
顏色代表海平面高度(cm),箭頭表示地轉流流速(cm/s),
圖2.3 部分黑潮支流入侵南海示意圖。(a)海面高度與海流分布,
顏色代表海平面高度(cm),箭頭表示地轉流流速(cm/s),(b)海 表面溫度(°C)。
(a)
(b)
圖2.4 研究區域範圍示意圖,東經 118 度至 123 度,北緯 18 度至 23 度。
圖2.5 入侵南海黑潮套流的平均海面高度與海流分布,顏色代表海 平面高度,箭頭表示地轉流流速。
圖3.1 2000 至 2009 年衛星測高儀資料統計出各月黑潮套流的總 天數。
圖3.2 2000 年至 2009 年 1 至 12 月平均海表面溫度。
圖3.3 2000 至 2009 年 11 至 4 月所有黑潮套流事件合成圖。(a)
黑潮的海表面高度與海流分布,顏色代表海平面高度(cm),箭頭 表示地轉流流速,(b)海表面溫度(°C),(c)近海表風速(m/s),
(d)降雨率(mm/hr)。
(a)
(c)
(b)
(d)
圖3.4 2000 至 2009 年 11 至 4 月氣候平均場。(a)黑潮的海表面 高度,(b)海表面溫度(°C),(c)近海表風速(m/s)。
(a) (b)
(c)
圖3.5 2000 至 2009 年 11 至 4 月所有黑潮套流事件異常值合成 圖。(a)海表面高度異常(cm),(b)海表面溫度異常(°C),(c)
近海表風速異常(m/s)。
(b)
(c)
(a)
圖3.6 2000 至 2009 年所有黑潮套流事件之風花圖。
圖3.7 2000 年至 2009 年 11 至 4 月平均近海表面風場合成圖,
(a)所有黑潮套流事件近海表風場,(b)所有東風黑潮套流事件近 海表風場,顏色代表風速(m/s),箭頭表示風向。
(a)
(b)
圖3.8 2000 至 2009 年 11 至 4 月所有黑潮套流東風事件合成圖。
(a)黑潮套流的海面高度與海流分布,色階代表海平面高度,箭頭 表示地轉流流速,(b)海表面溫度(°C),(c)近海表風速(m/s),
(d)降雨率(mm/hr)。
(a) (b)
(c) (d)
圖3.9 2000 至 2009 年 11 至 4 月所有黑潮套流東風事件異常值合 成圖。(a)海表面高度異常(cm)(b)海表面溫度異常(°C),
(c)近海表風速異常(m/s)。
(a) (b)
(c)
圖3.10 2000 至 2009 年 11 至 4 月所有黑潮套流事件合成與東風事 件合成比較,(a)和(c)海表面溫度異常(°C),(b)和(d)近海 表風速異常(m/s)。
(a)
(b)
(c)
(d)
圖3.11 黑潮套流顯著個案。(a)黑潮套流的海面高度與海流分 布,顏色代表海平面高度,箭頭表示地轉流流速,(b)海表面溫度
(°C),(c)近海表風速異常(m/s),(d)降雨率(mm/hr)。
(a) (b)
(c) (d)
圖3.12 黑潮套流顯著個案異常值。(a)海表面高度異常(cm),
(b)海表面溫度異常(°C),(c)近海表風速異常(m/s)。
(a) (b)
(c)
圖3.13 黑潮套流顯著個案之北緯 22 度垂直經向剖面圖。(a)垂直 運動經向剖面圖(Pa/s),正為上升運動,負為下降運動,(b)降雨 率經向剖面圖(mm/hr),(c)海表面溫度經向圖(°C)。
(a)
(b)
(c)
圖3.14 個案衛星觀測及數值模式比較對照圖。(a)、(b)及(c)衛 星觀測資料,(d)、(e)及(f)下邊界為 AVHRR SST 之模式結果。
(a)和(d)海表面溫度(°C),(b)和(e)近海表風速(m/s),(c)
和(f)降雨率(mm/hr)。
(a)
(c) .
(d)
(e)
(f)
(b)
圖3.15 (a)對照組與(b)實驗組的下邊界海表面溫度(°C)。
圖3.16 對照組與實驗組比較圖。(a)及(c)為對照組,(b)及
(d)為實驗組。(a)及(b)近海表風速(m/s),(c)及(d)降雨 率(mm/hr)。
(a) (b)
(b)
(c) (d)
(a)
圖3.17 實驗組與對照組差異圖。(a)海表面溫度(°C),(b)近 海表風速(m/s),(c)降雨率(mm/hr)。
(b)
(c)
(a)
圖3.18 實驗組與對照組差異圖。底層大氣(a)垂直速度(m/s)
和(b)垂直風切(s-1)。
(a) .
(b).
圖3.19 黑潮無入侵南海個案衛星觀測圖。(a)黑潮的海面高度與 海流分布,色階代表海平面高度,箭頭表示地轉流流速,(b)海表 面溫度(°C),(c)風場,色階代表風速,箭頭風向。
(a)
(c)
(b)
圖3.20 (a)對照組與(b)實驗組的下邊界海表面溫度異常(°C)。
圖3.21 對照組與實驗組比較圖。(a)及(c)為對照組,(b)及
(d)為實驗組。(a)及(b)近海表風速(m/s),(c)及(d)降雨 率(mm/hr)。
(a) (b)
(b)
(c) (d)
(a)
圖3.22 實驗組與對照組差異圖。(a)海表面溫度(°C),(b)近海 表風速(m/s),(c)降雨率(mm/hr)。
(a) (b)
(c)
圖3.23 實驗組與對照組差異圖。底層大氣(a)垂直速度(m/s),
(b)垂直風切(s-1)。