第三章、 資料與研究方法
3.2 資料選取與處理方法
3.2.1、分析資料的選取方式
為了獲得鋒面的綜觀天氣狀態，將梅雨鋒面分為鋒前西南風為主的西南風 場以及鋒後東北風為主的東北風場兩個部分，代表鋒面前後的綜觀天氣狀態。
東北風場與西南風場的資料由 CFSv2 分析資料中選取，選取區域範圍的方 式是由2012 年 6 月 11 日 00 UTC 到 6 月 12 日 06 UTC 內每 6 小時共 6 個時間 的分析資料。以1000 hPa 的風場定出各個時間的鋒面位置，之後選取鋒前西南 風與鋒後東北風在此高度層的風向較為一致並且風速較高區域，所選取的範圍 如圖所示（3.2.1）。
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3.2.2、分析資料處理方式與結果
將上述 6 個時間選取的鋒前與鋒後範圍，分別計算出各個高度層（1000 到 30 hPa 共 24 層，1000、975、950、925、900、850、800、750、700、650、
600、550、500、450、400、350、300、250、200、150、100、70、50 以及 30 hPa）的緯向風（u）、經向風（v）、重力位高度（Φ）、溫度（t）以及相對濕度
（圖3.2.3a）在 1000、900、800 以及 500 hPa 高度的溫度分別為 23.8、19.4、
14.7 以及-4 ℃。西南風場（圖 3.2.3b）在相同的高度層中溫度為則為 27.4、
9 風，隨高度增加開始往北風轉變，850hPa 時轉為北風，850 至 200hPa 由北風往 約250°的西南風變化。西南風場（圖 3.2.6b）風向在 1000 至 300 hPa 皆保持在
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本研究總共設計了 8 種鋒面走向-20°到 50 每 10°產生一個鋒面走向，以角 度表示，東西走向為0°，順鐘向為負，逆鐘向為正。加上 3 種鋒面的移動速度
（快、中以及慢），如表3.3.1 所示，共有 24 種初始鋒面設定。鋒面走向設定的 示意圖請見圖3.3.1，圖中的鋒面皆為地面鋒面，由共同的中心點（121°E，
27°N）延伸出 8 種不同的鋒面走向，分別為-20°、-10°、0°、10°、20°、30°、
40°以及 50°，鋒後東北風風向隨之改變，對應的風向為 65°、55°、45°、35°、
25°、15°、5°、-5°以及-15°。而鋒面移速設定的示意圖請見圖 3.3.2，三個箭頭
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14 Atmosphere Research Center，簡稱 HyARC）所發展的雲解析模式（Cloud Resolving Storm Simulator，簡稱 CReSS）。
CReSS 模式（2.3.4 版），採用非靜力、完全可壓縮之方程式系統，亦 包含地面輻射參數化及地溫預報模式；對於雲中的微物理過程，本模式完 全採用外顯之雲微物理計算，共有暖雲及冷雲兩種總體過程可供選用，且 無任何積雲參數化方法；邊界層亂流參數化方法有 1 及 1.5 階閉合可選用，
而後者包含渦流動能（Turbulence Kinetic Energy，簡稱 TKE）之計算；變 數配置在水平向為 Arakara-C，垂直向為 Lorenz 交錯網格；水平座標為卡 式坐標（Cartesian coordinate）；垂直坐標為以高度為基礎的追隨地勢坐標
（terrain-following curvilinear coordinate，ζ），定義為：
ζ(x, y, z) =zt [ z − zs(x, y)]
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16 1200 x 20 km。投影方式為藍伯特圓錐投影法（Lambert Conformal Projection）；
雲微物理過成為冷雲過程；邊界層紊流參數化方法選用1.5 皆閉合，並包含渦 流動能計算。
初始場由分析資料處理所得，水平解析度為 0.25°x 0.25°，垂直層為 1000 到30 hPa 共 24 層（1000、975、950、925、900、850、800、750、700、650、
600、550、500、450、400、350、300、250、200、150、100、70、50 以及 30 hPa），邊界資料為除鋒面位置之外與初始場設定相同，每 3 小時一筆。海表面 溫度（SST）資料使用 NOAA OI SST V2 High Resolution Dataset，解析度為 0.25°x 0.25°經緯網格，2012 年 6 月 11 日至 6 月 12 日的平均海溫，邊界資料的 海溫不隨時間變化。地形資料來源為WRF Preprocessing System Geographical Input Data，解析度為 1 120°⁄ × 1 120°⁄ 。時間積分大步距為3.0 秒，小步距為 1.0 秒，每 1 小時輸出 1 筆模擬結果。
模擬初始時間為 2012 年 6 月 11 日 00 UTC，初始鋒面的中心點為
（121°E，27°N），此時觀測的地面鋒面為東西走向，接近 27°N，與初始的地面
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鋒面位置接近，因此使用此初始時間。模擬時間分別有72、60、48 以及 36 小 時，模擬時間的判斷依據為，當邊界資料的鋒面位置完全通過臺灣或是鋒面位 置已經處於模擬範圍以外時，模擬即停止。由於不同鋒面條件的設定下，鋒面 由初始位置到全通過臺灣或超出模擬範圍的時間不盡相同，因此定出不同的模 擬時間長度。