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一、 為了分析颱風是否會受到地形影響而造成風場改變,本研究開始逐步分析各測站的實際 颱風風向資料,並利用氣象局颱風警報單進行比對,進而製作氣流型裝置搭配保麗龍 沙,以便模擬颱風的滯流區、尾流區、爬山流、繞山流、沿山流等流型。

二、 分析較不受地形破壞(颱風暴風圈尚未登陸台灣本島、且結構未受破壞)時的颱風風場,

我們選擇在(123.5°E)時,中心位在不同緯度的颱風進行分析,觀察各離島測站(彭佳 嶼、綠島、蘭嶼)風向資料歸納數種流型,分析未受地形破壞的颱風風場,我們發現:

(一) 當颱風離台灣北部較靠近時(123.5°E,24.0~24.1°N),因外圍環流較大,氣流遇

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到山脈時以大角度進入,順著西部平原南下,在東南側形成一股背風渦旋。

(二) 當颱風離台灣中部較靠近時(123.5°E,22.4~23.5°N),綠島經常吹北風(颱風環 流);蘭嶼吹南風(繞山流),且在本島東南方產生一個輻合區(風切線)。

(三) 當颱風離台灣南部較靠近時(123.5°E,21.6~22.5°N),在沒有地形的影響下,彭 佳嶼、綠島、蘭嶼都吹颱風本身逆時針環流的風。

三、 西行颱風與台灣較近時(122°E)

(一) 當颱風中心最北時(122°E,23.6~24.9°N),受台灣地形影響,台灣東南側的繞 山氣流向北吹,無動能產生背風渦旋。

(二) 當颱風中心靠近台灣北部陸地(122°E,24.4~24.5°N)時,南側氣流與山脈夾角 較大,且氣流夠強,可在東南側產生背風渦旋。

(三) 當颱風中心靠近台灣中部陸地(122°E,23.2~24.1°N)時,因颱風與台灣的距離 更靠近,南側氣流動能大,可爬山,並與台灣東部的沿山氣流產生輻合的現象。

(四) 當颱風中心靠近台灣南部陸地(122°E,20.3~22.6°N)時,颱風的逆時針氣流在 台灣東部、西部形成兩股沿山流,僅東南方有一尾流區。

四、 西行颱風過山後(120∘E)

(一) 當颱風中心最北時(120°E,25.2~26.0°N)時,全台測站大多吹南風。因為颱風 北上,台灣處於一個等壓線垂直分布且氣壓梯度大的區域。

(二) 當颱風中心於台灣中部西側時(120°E,23.3~24.8°N)時,有機會於台灣北方形 成尾流區或背風渦旋。

(三) 當颱風位於海峽南部(120°E,22.4~23.9°N)時,會在台灣東南方形成繞山流或 背風渦旋。

五、 一、五號路徑颱風(121°E)

(一) 一號路徑:當颱風在北方海面時,氣流主要由南沿山往北吹,南側的氣流有時 會繞山後,從東部北上。

(二) 五號路徑:當颱風在南方海面時,氣流主要由北沿山往南吹,分成東西兩股氣 流從山脈東西側南下。

→我們發現:位置接近且條件類似的颱風,普遍有類似的流型

→我們發現:氣流進入角與是否形成背風渦旋有關

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圖八、本研究歸納之西行颱風 12 種流型

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六、 從直進型氣流場實驗我們發現:

(一) 當障礙物寬度愈寬,尾流區面積相對較大,滯流區的保麗龍沙堆積亦較為明顯。

(二) 放不同高度的障礙物時,風會繞過障礙物並在背風側產生背風渦旋,尾流區也會 隨著障礙物高度愈高而逐漸遞減。

(三) 當障礙物不同坡度時,我們發現當坡度愈平緩,所形成的尾流區就會愈狹長,那 是因為氣流不需用太大的力量跨越障礙物,於是以爬山為主;而當障礙物愈陡峭,

尾流區就會較短小,因為氣流需要較大的力量才能越過障礙物,無動能爬山,因 此會改以繞山為主,在背風側形成背風渦旋。

(四) 障礙物放置不同角度時,0 度時,風受障礙物的影響極小,因此無保麗龍沙堆積。

障礙物角度 30 度時,風順著擋板角度而下,將背風側的保麗龍沙吹走,但在滯流 區仍可看到保麗龍沙因角度切線影響有明顯堆積。障礙物角度 50 度時,會形成背 風渦旋,在滯流區無明顯堆積。障礙物角度 90 度時,受背風渦旋影響,此時的尾 流區堆積作用最旺盛。

→我們發現:障礙物寬度、高度、坡度、擺放角度,都會影響尾流區的大小及背風渦旋。

七、 從螺旋型氣流場實驗我們發現:利用本實驗的裝置可以清晰的觀察到許多颱風流型、尾 流區、滯流區等現象,但在背風渦旋的模擬效果不顯著,推測是因為保麗龍沙缺乏黏滯 度,這部分可以用溼式氣流場補足。

(一) 當台灣位置放在離台灣陸地較遠時

1. 當颱風中心位於台灣北側,因氣流繞回的緣故,台灣東南方產生一弱風區及背 風渦旋(不明顯)。

2. 當颱風中心位於台灣中側,綠島的風向是由北往南吹,蘭嶼的風向是由南往北 吹,在本島東南方附近的等值線有偏內凹的情形,證明風速較弱,有一狹長尾 流區。(輻合區、風切線)

3. 當颱風中心位於台灣南側,在沒有地形的影響下,彭佳嶼、綠島、蘭嶼都僅有 單純的颱風逆時針環流,等值線呈同心圓。

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(二) 西行颱風與台灣較近時

1. 當颱風中心最北時,尾流區呈狹長形,因南側的繞山氣流向北吹,無動能產生 背風渦旋。

2. 當颱風中心靠近台灣中部時,發現南側氣流已有動能可爬過山脈,使南部爬山 氣流與北部沿山氣流產生輻合的現象,加上南側繞山流,可看到有兩道尾流區 在台灣東南方產生。

3. 當颱風中心靠近台灣南部時,颱風的逆時針氣流在台灣東部、西部形成兩股沿 山流,氣流爬過南部山脈之後與颱風中心環流會合,僅東南方有一尾流區。

(三) 西行颱風過山後

1. 因受到台灣地形影響,強風區移到海上,全島大多吹南風,台灣模型周圍幾乎 無保麗龍沙堆積。

2. 當颱風中心位於台灣西部中側時,我們發現颱風結構已受地形影響變為南北狹 長,風場呈現不對稱性,南側氣流可能會在台灣東南方形成繞山流,或者是於 台灣地形障礙物後方形成一個小且風速較強的區域。

→我們發現:利用本實驗的流型模擬裝置,將台灣地形障礙物擺放在與實際分析流場的相對 位置時,可以模擬出與實際狀況相當類似的流型結果。

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