第三章 實驗結果
第二節 LD 實驗的 TC 定位、旋生時間、半徑與強度
為了測試不同 f 與 SST 對 RRCE 之下 TC 的影響，旋轉場分別設定為 f45、
f25，SST 設定為 297K、300K、303K，共進行六個 3072 公里的較大模擬範圍
（Larger Domain，簡稱 LD）實驗，分別命名為 f45LD297、f45LD300、
f45LD303、f25LD297、f25LD300、f25LD303。實驗設定如表 2 所示。可惜較大 SST 的四個實驗因 TC 風速增強過快，超出了數值積分的 CFL 條件（CFL condition）而被迫中止，未能跑完 1200 小時。即使是未跑完的四個實驗，TC 均 已形成並達 RRCE 狀態至少十天，足供後續分析。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 14：(a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d) f25LD297，(e)
f25LD300，與 (f) f25LD303 在 TC 發展成熟的 WVP 示意圖。黑色實線為 17m/s 地面風速等值線。
將各實驗所有 TC 加以命名、定位、定tg，可得表 3。
C 500 – 660 X
f25 的 TC 較少且大。f25LD297 最後剩下一大一小的二個 TC；f25LD300 僅剩 一個大 TC，且其最大地面風速在 40 天以後出現將近 30m/s 的顯著震盪（圖 15e）， 表示此時邊界開始限制 TC 發展；f25LD303 在中止前還有二個 TC，但顯然尚未達 到準平衡態，根據 f25LD300 只剩一個 TC 為由推測，假若 f25LD303 繼續模擬下 去，將只剩一個 TC，甚或整個模擬範圍不足以讓單一 TC 發展。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 15：(a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d) f25LD297，(e) f25LD300，
與 (f) f25LD303 各 TC 在 300×300 公里2範圍內最大地面風速之時序圖。
為了剖析 TC 的垂直結構，取各實驗半徑最大、且存在時間相對較長的 TC（編 號 A）作為代表，分析其軸對稱化平均切向風、徑向風與垂直速度（圖 16）。色塊 等值線為切向風，紅色虛線囊括切向風 17m/s 範圍，紅色實線囊括 33m/s 範圍；黑 色等值線為徑向風，實線外流，虛線內流；白色等值線為上升氣流風速。SST 愈大，
切向風大於 17m/s 或 33m/s 的範圍愈大，高層外流與低層內流愈強，高層外流所在 高度愈高。f25LD300 最後只剩下一個 TC，因此 17m/s 切向風半徑特別大。
各 TC 的風場隨時間有不小的變化。觀察 TC 的 1.5 公里高度軸對稱化平均切 向風變化（圖 17），當其他 TC 靠近時，TC 強度可能減弱，如圖 17 a 的 42~48 天 期間。TC 最大風速半徑隨時間逐漸擴張，發生類似眼牆置換的結構變化，如圖 17 b 的 25~27 天期間，結構變化時間可能達數天之久。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 16：(a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d) f25LD297，(e)
f25LD300，與 (f) f25LD303 的編號 A 之 TC 在旋生之後第五天的軸對稱平均化
線為切向風 33m/s 等值線；黑色實線與點線為徑向風風速，實線正值為外流，
虛線負值為內流，間隔為 2m/s；白色實線為垂直風速（僅畫上升運動處），間 隔 0.1m/s。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 17：色塊等值線為 (a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d)
f25LD297，(e) f25LD300，與 (f) f25LD303 各實驗最強 TC 在 1.5 公里高度的軸
如前所述，定義 TC 半徑為 1.5 公里高度 17m/s 切向風半徑，可得六個實驗所 有 TC 的半徑變化（圖 18）。f45LD297 的 TC 大小從 100 到 500 公里不等，40 天 左右達到準平衡態；f45LD300 的 A、C、D、F 在 38 天之後達到準平衡態，B 在 40 天後逐漸縮小消失，E 的半徑甚小但穩定，G 在 25 天左右受到 A 外圍環流影響 而使最大切向風速一度小於 17m/s；f45LD303 的 A、B 持續得較久，C 在接近 30 天時因渦旋互繞而使半徑驟然變化，且迅速消亡。f25LD297 的 TC 在約 45 天後達 到一大一小的準平衡態；f25LD300 只有 A 的最大切向風速大於 17m/s，半徑達 1300 公里左右；f25LD303 的 A 持續變大，B 在 28 天後開始縮小。
f45 的平均 TC 半徑隨 SST 增加而線性增加，變異度則沒有太大變化（圖 19 a）。f25LD303 模擬時間太短，TC 半徑未達 RRCE 狀態，故無法判斷三個實驗的 半徑變化趨勢。比較有複數 TC 存在的 f45LD297 與 f25LD297，後者平均半徑比 前者大 350 公里左右，可知 TC 半徑隨 f 增加而減少（圖 19b）。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 18：(a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d) f25LD297，(e)
f25LD300，與 (f) f25LD303 所有 TC 的 1.5 公里高度的 17m/s 切向風半徑之時
(a) f45 (b) f25
圖 19：(a) f45 與 (b) f25 的 TC 平均半徑，使用軸對稱平均後 1.5 公里高度切向 風風速達 17m/s 之半徑。空心圓圈為各 TC 最後五天的平均，持續時間少於 10 天的 TC 不畫；藍色實心點與實線為持續到最後的 TC 平均。
VVM 無輸出氣壓場變數，因此以 5 公里高度 300×300 公里2範圍內渦度平 均做為 TC 強度的指標（圖 20）。f45LD297 的六個 TC 強度相對穩定，且半徑較 大的 TC 強度也較強；f45LD300 較大的 A、C、D、F 強度較強，B 在 35 天後開 始減弱至消失；f45LD303 在發生渦旋互繞合併的前夕 TC 強度均下降。f25LD297 兩個 TC 強度相近，但 40 天後較大的 A 逐漸減弱，較小的 B 逐漸增強；
f25LD300 的 TC 在 32 天左右達強度巔峰，之後逐漸減弱，時機比最大地面風速 發生振盪的期間還早（圖 15 b）；f25LD303 半徑較大的 B，強度反而比 A 弱。
f45 與 f25 的平均 TC 強度均隨 SST 增加而增加（圖 21）。f45 強度變異隨 SST 增加而減少，f25 因 TC 個數太少不能判斷變異趨勢。比較相同海溫的 f45LD297 與 f25LD297，兩者平均強度相仿，但前者的變異度較大。
(a) f45LD297 (d) f25LD297
(b) f45LD300 (e) f25LD300
(c) f45LD303 (f) f25LD303
圖 20：(a) f45LD297，(b) f45LD300，(c) f45LD303，(d) f25LD297，(e)
f25LD300，與 (f) f25LD303 所有 TC 的平均渦度之時序圖，可視為強度。取 5 公里高度 TC 中心附近 300×300 公里2範圍內的渦度平均。圓圈標示旋生時
(a) f45 (b) f25
圖 21：(a) f45 與 (b) f25 的 TC 平均渦度，空心圓圈為各 TC 最後五天的平均，
持續時間少於 10 天的 TC 不畫；藍色實心點與實線為持續到最後的 TC 平均。