本研究利用 20 年的衛星高度計資料,搭配 vector geometry method,對西北 太平洋的渦旋進行有效地判讀,並進一步統計出時空變化下的渦旋基本性質,以
29
30
參考文獻
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C09013.33
圖 2- 1 渦旋自動偵測法限制條件示意圖(修改自 Nencioli et al., 2010)
34
圖 2- 2 限制條件 4 之示意圖(Nencioli et al., 2010)
35
圖 3- 1 北太平洋海表面高度標準差示意圖,底圖為海表面高度標準差 (cm) , 等值線為平均海表面高度場 (cm) 。
圖 3- 2 北太平洋海表面高度變化均方根示意圖,底圖為海表面高度經過半年濾 波處理後的均方根 (cm) ,等值線為平均海表面高度場 (cm) ,白線圍繞區塊為 本研究區域 (NWSTP) 。
36
圖 3- 3 沿 23°N 之經度-時間之 SLA 等值圖,觀測時間為 1993 年 1 月至 2012 年 12 月,底圖為 SLA,藍色表示 SLA 負值,紅色則表示 SLA 正值。
37
(a)
(b)
(c)
圖 3- 4 (a) 渦旋數量空間分布圖、 (b) 渦旋數量緯向平均圖、 (c) 渦旋數量經向 平均圖
38
(a)
(b)
圖 3- 5 (a) 冷渦數量空間分布圖、 (b) 暖渦數量空間分布圖
39
(a)
(b)
(c)
圖 3- 6 (a) 渦旋極性空間分布圖、 (b) 渦旋極性緯向平均圖、 (c) 渦旋極性經向 平均圖,Polarity 為+1 表示渦旋組成全為暖渦,0 表示冷渦數量等於暖渦數量,
-1 表示渦旋組成全為冷渦。
40
(a)
(b)
(c)
圖 3- 7 (a) 渦旋半徑空間分布圖、 (b) 渦旋半徑緯向平均圖、 (c) 渦旋半徑經向 平均圖
41
(a)
(b)
圖 3- 8 (a) 冷渦半徑空間分布圖、 (b) 暖渦半徑空間分布圖
42
(a)
(b)
(c)
圖 3- 9 (a) 冷暖渦半徑統計直方圖、 (b) 冷暖渦半徑緯向平均圖、 (c) 冷暖渦半 徑經向平均圖,r 為相關係數,p 為顯著水準。
43
(a)
圖 3- 10 渦旋平均海表面高度異常值空間分布圖
(a) (b)
圖 3- 11 (a) 渦旋極性及渦旋 SLA 緯向平均圖、 (b) 冷暖渦 SLA 緯向平均圖
44
圖 3- 12 NWSTP 海表面高度異常示意圖
45
(a)
(b)
(c)
圖 3- 13 (a) 渦旋中心 SLA 強度空間分布圖、 (b) 渦旋中心 SLA 強度緯向平均 圖、 (c) 渦旋中心 SLA 強度經向平均圖
46
(a)
(b)
圖 3- 14 (a) 冷渦中心 SLA 強度空間分布圖、 (b) 暖渦中心 SLA 強度空間分布 圖
47
(a)
(b)
(c)
圖 3- 15 (a) 渦旋中心 SLA 強度統計直方圖、 (b) 冷暖渦中心 SLA 強度緯向平 均圖、 (c) 冷暖渦中心 SLA 強度經向平均圖,r 為相關係數,p 為顯著水準。
48
(a)
(b)
圖 3- 16 (a) 渦旋數量年際變化時間序列圖、 (b) 冷暖渦數量每年統計直方圖,
上圖黑線為總渦旋,藍線為冷渦,紅線為暖渦,下圖藍色為冷渦,紅色為暖渦。
49
圖 3- 17 冷暖渦數量季節統計直方圖,藍色為冷渦,紅色為暖渦。
50
(a)
(b)
圖 3- 18 (a) 渦旋半徑年際變化時間序列圖、 (b) 冷暖渦半徑每年統計直方圖,
上圖黑線為總渦旋,藍線為冷渦,紅線為暖渦,下圖藍色為冷渦,紅色為暖渦。
51
圖 3- 19 冷暖渦半徑季節統計直方圖,藍色為冷渦,紅色為暖渦。
52
(a)
(b)
圖 3- 20 (a) 渦旋中心 SLA 年際變化時間序列圖、 (b) 冷暖渦中心 SLA 每年統 計直方圖,上圖黑線為總渦旋,藍線為冷渦,紅線為暖渦,下圖藍色為冷渦,紅 色為暖渦。
53
圖 3- 21 冷暖渦中心 SLA 季節統計直方圖,藍色為冷渦,紅色為暖渦。
54
(a)
(b)
圖 3- 22 (a) EKE 年際變化時間序列圖、 (b) EKE 季節統計直方圖,上圖黑線為 EKE 月平均時間序列,藍線為 EKE 經過一年滑動平均之時間序列。
55
(a)
(b)
(c)
圖 3- 23 EKE、SLA、數量年際變化關係圖,黑線為 EKE,藍線為渦旋數量,綠 線為渦旋中心 SLA,其之間相關係數分別為 0.88、0.76、0.68。
56
(a)
(b)
(c)
圖 3- 24 EKE、SLA、數量季節變化關係圖,黑線為 EKE,藍線為渦旋數量,綠 線為渦旋中心 SLA,其之間相關係數分別為 0.93、0.78、0.9。
57
(a)
(b)
圖 4- 1 (a) 冷渦偏離角度統計直方圖、 (b) 暖渦偏離角度統計直方圖
58
(a)
(b)
(c)
圖 4- 2 (a) 渦旋起始點空間分布圖、 (b) 渦旋起始點緯向統計圖、 (c) 渦旋起始 點經向統計圖,圖 a 黑線為黑潮主軸示意。
59
(a)
(b)
(c)
圖 4- 3 (a) 渦旋消散點空間分布圖、 (b) 渦旋消散點緯向統計圖、 (c) 渦旋消散 點經向統計圖,圖 a 黑線為黑潮主軸示意。
60
(a)
(b)
(c)
圖 4- 4 (a) 渦旋移動速度空間分布圖、 (b) 渦旋移動速度緯向平均圖、 (c) 渦旋 移動速度經向平均圖,箭頭為渦旋速度及方向(cm/s),底圖為渦旋平均移動速度 大小,藍線為南北速度分量 V,紅線為東西速度分量 U。
61
(a) (b)
圖 4- 5 (a) 冷暖渦向西移動速度的緯向平均圖、 (b) 冷暖渦向北移動速度的緯向 平均圖,藍線為冷渦,紅線為暖渦。
62
(a)
(b)
圖 4- 6 (a) 冷渦生命週期 12-24 周路徑圖、 (b) 暖渦生命週期 12-24 周路徑圖,
上圖藍線為冷渦路徑,下圖紅線為暖渦路徑,星號為起始位置,圓點為結束位置。
63
(a)
(b)
圖 4- 7 (a) 冷渦生命週期 24-36 周路徑圖、 (b) 暖渦生命週期 24-36 周路徑圖,
上圖藍線為冷渦路徑,下圖紅線為暖渦路徑,星號為起始位置,圓點為結束位置。
64
(a)
(b)
圖 4- 8 (a) 冷渦生命週期大於 36 周路徑圖、 (b) 暖渦生命週期大於 36 周路徑 圖,上圖藍線為冷渦路徑,下圖紅線為暖渦路徑,星號為起始位置,圓點為結束 位置。
65
(a) (b) (c)
圖 4- 9 冷暖渦路徑緯向統計圖,左至右分別為 (a) 12 周以下、 (b) 12-24 周、 (c) 24-36 周之渦旋路徑,藍線為冷渦,紅線為暖渦。
66
(a)
(b)
(c)
圖 4- 10 冷暖渦路徑經向統計圖,上至下分別為 (a) 12 周以下、 (b) 12-24 周、
(c) 24-36 周之渦旋路徑,藍線為冷渦,紅線為暖渦。
67
(a)
(b)
(c)
(c)
圖 4- 11 不同生命週期下的渦旋成長曲線變化示意圖,上至下分別為 (a) 12 周、
(b) 24 周、(c) 36 周的渦旋半徑平均及 SLA 平均,藍色圓圈為冷渦,紅色圓圈為 暖渦,藍線與紅線則為三項式擬合。
68
(a)
(b)
圖 4- 12 春季渦旋路徑圖,上圖藍線為冷渦,下圖紅線為暖渦,綠線為進入台灣 東邊海域之渦旋路徑。
69
(a)
(b)
圖 4- 13 夏季渦旋路徑圖,上圖藍線為冷渦,下圖紅線為暖渦,綠線為進入台灣 東邊海域之渦旋路徑。
70
(a)
(b)
圖 4- 14 秋季渦旋路徑圖,上圖藍線為冷渦,下圖紅線為暖渦,綠線為進入台灣 東邊海域之渦旋路徑。
71
(a)
(b)
圖 4- 15 冬季渦旋路徑圖,上圖藍線為冷渦,下圖紅線為暖渦,綠線為進入台灣 東邊海域之渦旋路徑。
72
(a) (b)
(c)
(d)
圖 4- 16 冷暖渦四季路徑經緯向統計圖,上至下分別為 (a) 冷渦緯向統計、 (b) 暖渦緯向統計、 (c) 冷渦經向統計、 (d) 暖渦經向統計,藍線為春季,青線為夏 季,紅線為秋季,桃紅線為冬季。
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圖 4- 17 冷暖渦以平均半徑為標準之路徑圖,藍線為冷渦高於標準,青線為冷渦 低於標準,紅線為暖渦高於標準,桃紅線為暖渦低於標準,綠線為進入台灣東部 海域之路徑。
74
圖 4- 18 冷暖渦以平均 SLA 為標準之路徑圖,藍線為冷渦高於標準,青線為冷渦 低於標準,紅線為暖渦高於標準,桃紅線為暖渦低於標準,綠線為進入台灣東部 海域之路徑。
75
(a) (b)
(c) (d)
圖 4- 19 冷暖渦路徑經緯向統計圖,上至下分別為 (a) 以半徑為標準之經向統計、
(b) 以半徑為標準之緯向統計、 (c) 以 SLA 為標準之經向統計、 (d) 以 SLA 為 標準之緯向統計,藍色實線為高於標準之冷渦,藍色虛線為低於標準之冷渦,紅 色實線為高於標準之暖渦,紅色虛線為低於標準之暖渦。