秋季熱帶氣旋能量之年代際變化探討

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(1)國立台灣師範大學地球科學系碩士論文. 指導教授：鄒治華博士. 秋季熱帶氣旋能量之年代際變化探討. 研究生：陳冠杰. 中華民國九十九年二月.

(2) 誌謝本論文能夠順利完成，首先要感謝恩師鄒治華教授細心的指導和叮嚀，從研究方向的擬定，其中遇到的難題，論文的寫作和最後的口試，都給予我極大的幫助。其次，要感謝口試委員許晃雄老師、柯文雄老師、陳正達老師和周佳老師能在百忙之中抽空前來，給予寶貴的意見且不吝指正，讓論文更臻完備。再者，特別感謝邦琪學姊和佳容學姊，不厭其煩的耐心指導，幫助我解決許多研究上的問題。另外，也感謝實驗室的小童學長、美鳳學姊、阿蔡學姊、偉文學長、修立學長、孟良學長，以及一起奮鬥的同窗奶昔、雞、歐弟、玉秀和阿昌，還有寶寶、建男、阿達、拉瑪、建蒲、兆軒、昭志和庭慧等學弟妹，無論是學業上的幫助還是球場上的鬥牛，和你們一起度過這許多美好的日子，是我碩班生活的珍貴回憶，願與你們一起分享這當中內心的喜悅。最後，要感謝我的家人。碩士班兩年多以來，家人的支持與幫助，是我求學路上最重要的精神支柱。感謝你們無微不至的關心與照顧。感謝媽媽，您給予我最大的支持，讓我無後顧之憂地追求理想。感謝哥哥，在我心情沮喪的時候你們總是鼓勵我，常為我分憂解勞，有形與無形方面都給了我無與倫比的幫助，謝謝你們。. I.

(3) 摘要本研究分析 1945~2007 年西北太平洋地區秋季颱風活動的變化，經過 11 年滑動平均後，秋強颱具有明顯的年代際(Interdecadal)變化。比較非活躍期(1973~1982 年)和活躍期(1987~1996 年)的結果顯示，活躍期颱風生成個數較多，發展成強颱的比例也較高，秋強颱生成位置往東西方向延伸，平均生命史較非活躍期長。本文利用擾動能量的角度，將擾動能量形式分解成高頻率擾動 (10 天以下)和低頻率擾動(10~90 天)，推導高頻率擾動動能收支方程式，進而探討兩時期秋季熱帶氣旋和低頻擾動，以及熱帶氣旋和平均流之間的能量轉換。研究結果發現，活躍期海溫的增暖往東西方向延伸，低層大尺度氣旋式異常環流和西風異常，使綜觀尺度擾動和平均流之間的能量轉換(CK M )、低頻振盪與綜觀尺度擾動之間的能量轉換 (CK W )，以及擾動斜壓能量轉換都增強，有利於擾動的成長和颱風的生成。 CK M 項的訊號主要是在中、低層，和過往的研究所提到的情形相似，CK W 項的訊號則主要是在高層，之前甚少有文獻探討。在中太平洋地區(5°~15°N,160°E~180°)，不論活躍期還是非活躍期，主要的貢獻都來自於CK W 項，而活躍期熱帶氣旋生成位置往東延伸，可能與高層 CK W 和低層CK M 均增強有關。在西太平洋地區(5°~15°N,120°~140°E)， II.

(4) CK W 和CK M 都比中太平洋的能量轉換來得大，兩者均非常重要。活躍期熱帶氣旋生成位置往西延伸，可能和此區的CK W 向下延伸至中、低層有關。. III.

(5) 目錄誌謝 -------------------------------------------------------------------------------------------------. I. 摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------ II 目錄 ------------------------------------------------------------------------------------------------- IV 圖表說明 -------------------------------------------------------------------------------------------- V. 一、前言 --------------------------------------------------------------------------------------------- 1 二、資料 --------------------------------------------------------------------------------------------- 7 三、擾動動能收支方程式推導 ---------------------------------------------------------------- 8 四、秋颱統計結果分析 ------------------------------------------------------------------------ 12 4.1 WNP 秋颱數目統計分析 -------------------------------------------------------------- 12 4.2 秋颱生成位置與通過頻率 ----------------------------------------------------------- 15 4.3 秋颱生命史 ------------------------------------------------------------------------------- 17 五、活躍期與非活躍期之環境場比較 ----------------------------------------------------- 18 六、能量結果分析 ------------------------------------------------------------------------------- 22 6.1 擾動動能分析 ---------------------------------------------------------------------------- 22 6.2 正壓能量轉換各項貢獻 --------------------------------------------------------------- 26 七、結論與討論 ----------------------------------------------------------------------------- 34. 參考文獻 ------------------------------------------------------------------------------------------- 39 附圖表 ----------------------------------------------------------------------------------------- 43 附錄 ---------------------------------------------------------------------------------------- 64. IV.

(6) 圖表說明表 4.1: 1945~2007 年西北太平洋地區，颱風數量統計表。依月份對其颱風平均生成個數、強烈颱風平均生成個數和平均總數總計結果。藍框為夏季，紅框為秋季 ------------------------------------------------------------------------------------- 43 表 4.2: 西北太平洋地區秋颱平均生成個數，以及秋強颱生成比例之統計表。分成非活躍期(1973~1982 年)和活躍期(1987~1996 年)。 --------------------- 43 圖 4.1 西北太平洋地區自 1970~2007 年秋季颱風氣候特徵統計圖。(a)生成位置、 (b)強颱比例、(c)生命史天數。 ----------------------------------------------------- 44 圖 4.2 西北太平洋地區自 1945~2007 年秋颱個數暨 11 年滑動平均統計圖。(a)全部颱風(all)、(b)強颱(TY4~TY5)、(c)非強颱(TS~TY3)生成個數異常統計結果。各圖中黑線為 11 年滑動平均結果，柱狀分布為單年生成個數異常值。 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 45 圖 4.3 秋季所有颱風、非強颱和強颱生成位置之分析。左邊空心圓點資料為非活躍期(1973~82 年)颱風，右邊實心圓點資料為活躍期(1987~96 年)颱風。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。 ---------------------------------------- 46 圖 4.4 秋季所有颱風、非強颱和強颱通過頻率圖。左邊為非活躍期(1973~82 年) 通過頻率，右邊為活躍期(1987~96 年)通過頻率。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。 ---------------------------------------------------------------------- 47 圖 4.5 秋季所有颱風、非強颱和強颱生命期統計分析圖。藍色資料為非活躍期 (1973~82 年)，紫色資料為活躍期(1987~96 年)。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。生命期以每五天為一個基數，計算每個基數不同時期的個數，繪成柱狀圖。進一步求取每個颱風平均生命期。 ------------------------ 48 圖 5.1 海表面溫度與秋強颱生成位置之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c) 為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份和等值線為海表面溫度，實線為正值區，虛線為負值區，單位是°C。黑點部份為秋強颱生成位置。 ---------- 49 圖 5.2 環境水氣含量與海表面溫度之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為環境水氣含量，單位為 g/kg。等值線為海表面溫度，實線為正值區，虛線為負值區，單位為°C。 ---------------- 50. V.

(7) 圖 5.3 850 百帕風場與海表面溫度之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。風場向量單位為 m/s。色彩部份為海表面溫度，單位為°C。 --------------------------------------------------------------------------------- 51 圖 5.4 850 百帕渦度場與風場之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為渦度場，單位為 10 5 1/s。風場向量單位為 m/s。 ------------------------------------------------------------------------------------------- 52 圖 5.5 400 百帕上升運動之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部分和等值線為垂直速度，正值區為下降運動，負值區為上升運動。(a)、(b)的單位為 Pa/s。(c)的的單位為 10 2 Pa/s。 ---------- 53 圖 6.1 活躍期減非活躍期之垂直積分動能分佈與秋強颱通過頻率圖。( a)為高頻率擾動動能，(b)為低頻率擾動動能，(c)為平均流動能，(d)為總動能。色彩部份為垂直積分動能值，單位為 10 4 J m 2 。等值線為秋強颱平均每年通過頻率。 ------------------------------------------------------------------------------------ 54 圖 6.2 垂直積分之能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為擾動正壓能量轉換。 (d)、(e)、 (f)為擾動斜壓能量轉換。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為能量轉換值，單位為 10 1 W m 2 。黑點為秋強颱生成位置。等值線為秋強颱平均每年通過頻率。 ---------------------------- 55 圖 6.3 北緯 12.5°之垂直剖面能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為擾動正壓能量轉換。(d)、 (e)、(f)為擾動斜壓能量轉換。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩和等值線部分為能量轉換值，單位為 10 5 m 2 s 3 。 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 56 圖 6.4 垂直積分之能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為CK M 項。(d)、(e)、(f)為CK W 項。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為能量轉換值，單位為 10 1 W m 2 。黑點為秋強颱生成位置。 ------------- 57 圖 6.5 垂直積分之面積平均能量分析。(a)為中太平洋地區(5°~15°N, 160°E~180°)， (b)為西太平洋地區(5°~15°N, 120°~140°E)。紫色柱狀為CK M 項，藍色柱狀為 CK W 項，單位為 10 1 W m 2 。 ---------------------------------------------------------- 58 圖 6.6 北緯 12.5°之垂直剖面能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為CK M 項。(d)、(e)、(f) 為CK W 項。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩和等值線部分為能量轉換值，單位為 10 5 m 2 s 3。 ----------------------- 59. VI.

(8) 圖 6.7 850 百帕CK M 三項與風場之分析。(a)、(d)為  u h' 2. (c)、(f)為  v h' 2. u u ，(b)、(e)為  u h' v h' ， y x. v 。左邊為非活躍期，右邊為活躍期。色彩和等值線部 y. 分為能量轉換值。單位為 10 5 m 2 s 3 。風場向量單位為m/s。 -------------- 60. 圖 6.8 活躍期減非活躍期 850 百帕CK M 三項與風場之分析。(a)為  u h' 2 為  u h' v h'. u ，(b) x. v u ，(c)為  v h' 2 。色彩和等值線部分為能量轉換值。單位為 y y. 10 5 m 2 s 3 。風場向量單位為m/s。 ------------------------------------------------- 61. 圖 6.9 250 百帕CK W 四項之分析。(a)、(e)為  u h' 2. (g)為  v h' 2. u l'  u l' ，(b)、(f)為  u h' v h' ，(c)、 x y. u '  v l' ，(d)、(h)為  u h'  h' l 。左邊為非活躍期，右邊為活躍期。 y p. 色彩和等值線部分為能量轉換值。單位為 10 5 m 2 s 3 。 ---------------------- 62. 圖 6.10 活躍期減非活躍期 250 百帕CK W 四項之分析。(a)為  u h' 2.  u h' v h'.  u l' ，(b)為 x. u l' u '  v l' ，(c)為  v h' 2 ，(d)為  u h'  h' l 。色彩和等值線部分為能 y y p. 量轉換值。單位為 10 5 m 2 s 3 。 --------------------------------------------------- 63. VII.

(9) 一、前言全球平均每年約有 80 個颱風形成，其中以西北太平洋地區形成的颱風數最多，其數量可達到全球總數的三分之一(Henderson-Sellers et al., 1998 ；Yumoto and Matsuura, 2001 )。該地區颱風生成個數的年際變化相當大(Chan et al., 2004；Webster et al., 2005 )，Ho et al.(2004)的研究結果指出，西北太平洋地區颱風變異量的標準差達年平均生成個數的 20﹪，Emanuel(2005)的研究結果發現從 1970 年起，到現今其強烈颱風的個數有增加的趨勢。Chen et al.(2006)將 Japan Meteorological Agency(JMA)的颱風分類後，亦發現弱颱風和強颱風的個數具有明顯的年際變化，顯示颱風生成環境條件具有相當差異的變動。在影響颱風形成與活動的因素當中，就氣候觀點而言，可概分為熱力和動力兩條件。熱力條件有海表面溫度(Sea Surface Temperature, SST) 、對流不穩定大氣和中低對流層的溼度；動力條件為高低層垂直風切、底層相對渦度和科氏參數(Gray, 1977；Pfeffer and Challa, 1992；DeMaria et al., 2001；Goldenberg et al., 2001 )。近期的研究結果指出，海表面溫度的變化是影響過去颱風活動的主因之一(Haarsma et al., 1993；Holland, 1997；Henderson-Sellers et al., 1998；Emanuel, 1999 )。海表面溫度變化中以聖嬰事件(El Nino / Southern Oscillation, ENSO)的年際變化最明顯，ENSO 對於熱帶氣旋生成和活動的影響也較受到廣 1.

(10) 泛的探討。此外，季風槽對於熱帶氣旋的生成位置具有相當大的影響 (Gray, 1979；McBride, 1995；Chen et al., 2006)，它可以增加低層渦度來提供有利的環境讓颱風發展成長。前人研究指出，有超過 75﹪的熱帶氣旋生成發生在季風槽區(Ritchie, 1995)。許多的學者研究認為，當 ENSO 在暖(冷)相位的時候，較暖的海表面溫度東移(西退)，季風槽東移(西退)，提供有利的環境使熱帶氣旋的旋生位置向東移(西退)，中太平洋有較多(少)的熱帶氣旋生成，西太平洋有較少(多)的生成數目(Chen et al., 1998；Chan, 2000；Chia and Ropelewski, 2002；Wang and Chan, 2002；Chen et al., 2006)。此熱帶氣旋的生成區域往東南偏移的現象，間接影響其生命期和強度(Wang and Chan, 2002；Chan and Liu, 2004；Camargo and Sobel, 2005)。在 ENSO 暖相位時，熱帶氣旋生成位置東移，較長的時間位於海洋上，沒有陸塊的影響，生命期較長(Wang and Chan, 2002)，強度也較強(Chan and Liu, 2004；Camargo and Sobel, 2005)。Camargo and Sobel(2005)分析 JTWC 的資料，發現 accumulated cyclone energy(ACE)和 ENSO index 具有正相關。Chen et al.(2006)的研究結果指出，在 ENSO 暖相位的情形下，強颱風的生成數目增加，弱颱風的生成數目減少。季內振盪(Intraseasonal Oscillation, ISO)對於西北太平洋地區的颱風亦有相當的關連(Liebmann et al., 1994；Moloney and Harmann, 2001)。. 2.

(11) Liebmann et al.(1994)的研究指出與 Madden-Julian Oscillation(MJO)有關的西太平洋地區西風爆發，建立了赤道南北兩側氣旋式風切，提供熱帶氣旋生成之有利的初始條件。Moloney and Harmann(2001)研究發現當西太平洋地區為 MJO 西風距平時，熱帶氣旋的生成數目為東風距平氣旋生成數目的兩倍，而且強度較強。徐等(2007)的研究顯示，西北太平洋颱風季生成於東南區域的 TS 總數，和赤道中西太平洋地區 30~60 天季內振盪有正相關，即當赤道中西太平洋 ISO 較活躍時，將有利較多的 TS 生成。颱風除了有明顯的年際變化，也存在著 10 年以上的年代際變化 (Chan and Shi, 1996；Chu and Clark, 1999；Chu, 2002；Matsuura et al., 2003)。Chu(2002)分析 National Hurricane Center 的最佳路徑資料，其結果顯示中北太平洋(CNP)的 7~9 月熱帶氣旋生成個數，有年代際的變化。進一步研究非活躍期(1966~1981)和活躍期(1982~1994)的大尺度環境場，發現活躍期有較暖海溫、海平面氣壓較低、低層有較強的氣旋式渦度和較小的垂直風切，有助於更多的氣旋產生。Matsuura et al.(2003)分析過去的資料，發現西北太平洋地區的熱帶氣旋個數，在 1951~1999 年之間大約有 20 年週期的年代際變化，並且利用高解析度的 couple general circulation model(CGCM) 模擬也有相似的結果。 Matsuura 等(2003)的研究結果顯示，熱帶氣旋活動的年代際變化和中. 3.

(12) 太平洋海表面溫度的長期變化，以及西風異常伴隨季風槽東移的現象有關。Chan(2008)研究結果指出，強烈颱風也有明顯的年代際變化，並且發現在高於正常值的時期，西北太平洋地區的東南象限(5°~20° N,150°~180°E)海溫較高，此地區的溼靜能(MSE)也較高，低層的飽和溼靜能垂直梯度有更大的負值，低層的流函數異常有極大的負值，垂直風切也較小，此熱力和動力的條件有助於熱帶氣旋的發展。除了颱風的生成數目和強度有年代際變化，其軌跡也有年代際變化(Ho et al., 2004；Liu and Chan, 2008)。Ho et al.(2004)分析Regional Specialized Meteorological Centers–Tokyo Typhoon Center的資料，將 1951~2001年西北太平洋地區7~9月的颱風軌跡，分為兩個時期的變化 (1951~1979和1980~2001)。從第一個時期到第二個時期，發現通過東中國海和菲律賓海的頻率減少許多，在南中國海有輕微的增加。進一步研究結果顯示，此颱風軌跡年代際的變化跟西北太平洋副熱帶高壓 (SNPH)往西擴展有關。Liu and Chan(2008)利用EOF分析Joint Typhoon Warning Center(JTWC)從1960~2005年的最佳軌跡資料，顯示熱帶氣旋有三種主要的軌跡出現型態。此年代際變化和西北太平洋地區南北雙極的500百帕重力位異常有關，跟Pacific decadal oscillation(PDO)的型態相似。由上述的研究顯示，颱風是一個非常複雜的系統，其中包含多重. 4.

(13) 尺度的交互作用。許多的研究著重在夏季的環境氣候狀態與熱帶氣旋的活動之間的關係，甚少針對颱風季中的秋颱生成環境和變化進行研究討論，本研究偏重在秋颱的年代際變化，並且利用擾動能量的角度來探討分析。Lorenz(1955)為發展可用位能概念的先驅，他將傳統的能量形式分解成緯度圈平均流和擾動，此方法已經被廣泛的應用在許多地方，像是封閉系統中的大氣環流，中緯度氣旋，以及非洲東風波。另一方面，有少部分的研究將動能和可用位能分成時間平均流和短暫的擾動，來了解其能量輻合的關係。Lau and Lau(1992)採用二維可用位能方程式，研究結果顯示低層平均流和擾動之間的正壓能量輻合，會增強熱帶氣旋旋生的擾動。Maloney and Dickinson(2003)使用和 Lau and Lau(1992)類似的方法，發現在 MJO westerly phase 的時候，正壓能量輻合和斜壓能量輻合都有增加的情形，此現象有利於擾動的成長和熱帶氣旋的生成。Hsu et al.(2009)推導三維擾動動能和可用位能方程式的研究結果指出，暖 ENSO 的時候，夏季東太平洋海溫較暖，西風噴流增強往東延伸，使西北太平洋地區的水平風場梯度加強，有利擾動正壓能量轉換。而西風噴流的增強和季風槽的向東延伸，帶動大氣輻合區東移，對流潛熱釋放增強，斜壓能量轉換也增強，提供熱帶氣旋更多的擾動能量。本文延續 Hsu et al.(2009) 的擾動動能方程，進一步將擾動能量形. 5.

(14) 式分解成高頻率擾動和低頻率擾動，推導高頻率擾動動能收支方程式，進而探討秋季熱帶氣旋和低頻擾動，以及熱帶氣旋和平均流之間的能量轉換。本文將於第二章介紹研究中所使用的資料選取；第三章推導擾動動能方程式；第四章分析過去 63 年內，西北太平洋地區的秋颱氣候特徵；第五章探討秋強颱生成個數差異甚大之兩時期的環境場比較；第六章分析兩時期的擾動能量差異；第七章為結論。. 6.

(15) 二、資料本研究所使用的資料為 Joint Typhoon Warning Center(JTWC)的最佳路徑資料，每六小時一筆，一天共四筆資料，資料的時間長度為 1945~2007 年共 63 年，當中去除熱帶低壓(Tropical Depress, TD)的個案，僅對強度達到熱帶氣旋(Tropical Storm, TS，中心最大風速大於 17m/s)以上的個案有興趣。為分析大尺度環境，本研究所採用全球網格點資料為: (1) 英國氣象局和麻省理工學院所整理，長期月平均之全球海冰和海表面溫度 (Global sea-Ice and Sea Surface Temperature, GISST)。網格解析度為 1°×1°，時間長度為 1973~1982 和 1987~1996 共 20 年。 (2) National Centers for Environmental Prediction(NCEP)之重分析的逐時資料，垂直共 17 層，每六小時一筆，一天共四筆。網格解析度為 2.5°×2.5°，時間長度為 1973~1982 和 1987~1996 共 20 年。 (3) 歐洲中期氣象預報中心 (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)之 40 年重分析(ERA40)的月平均資料。網格解析度為 2.5°×2.5°，時間長度為 1973~1982 和 1987~1996 共 20 年。 7.

(16) 三、擾動動能收支方程式推導在本章我們將推導綜觀尺度擾動動能 EKE 收支方程式。首先將變數分成季節平均(￣)，即 9~11 月的 91 天平均，以及擾動( ' )，為了探討活躍期與非活躍期秋強颱的能量變化與差異，其中擾動的部份又分為高頻率(10 天以下)和低頻率(10~90 天)，高頻率和低頻率波動分別以下標 h 和 l 表示，任一變數 A，可表示為下式: A  A  Ah'  Al'. 在此我們有興趣的是颱風的能量收支情形，故探討高頻率的擾動動能，表示如下: K h' . 2 1 '2 (u h  v h' ) 2. 式中 K h' 為綜觀尺度擾動動能，u h' 為東西方向高頻率的擾動風場，v h' 為南北方向高頻率的擾動風場。我們利用動量方程式推導出擾動動能隨時間變化的過程描述如下: 水平動量方程: u u u u  u v    fv  Fx t x y p x v v v v  u  v    fu  F y t x y p y. (1) ( 2). 式中u為東西方向風場，v為南北方向風場，  為. dp 垂直速度，  為重 dt. 力位，p為氣壓，f為科氏參數，F x 為東西方向的摩擦力，F y 為南北方向的摩擦力。 8.

(17) 將(1)* u h' +(2)* v h' 後，取時間平均，利用高頻率與低頻率的正交性質，即作長期平均後兩者內積為零，經過整理得到: K h' u u u v v v  u h' u h'  u h' v h'  u h'  h'  v h' u h'  v h' v h'  v h'  h' t x y p x y p  u h' u h'. u l' u l' u ' v ' v ' v '  u h' v h'  u h'  h' l  v h' u h' l  v h' v h' l  v h'  h' l x y p x y p.  u h' u l'. u l' u ' u ' v ' v ' v '  u h' vl' l  u h'  l' l  v h' u l' l  v h' vl' l  v h'  l' l x y p x y p. K h' K h' K h'  v u p y x ' ' K h' ' K h ' K h  h  vh u p y x ' h.  u l'. K h' K h' K h'   l'  vl' p y x.  u h'.  h'  h'  v h' y x. (3). 最後再用擾動連續方程式以及擾動靜力方程式帶入，進一步整理得到: K h'        u h' (u h'  v h'   h'  v h'   h' )u  v h' (u h' )v t x y p x y p  u h' (u h'.    '    '  v h'   h'  v h'   h' )u l  v h' (u h' )v l x y p x y p.  u h' (u l'.        vl'   l' )u l'  v h' (u l'  vl'   l' )vl' x y p x y p. . (4).   R ' '  ' ' Th h  (u h h )  (v h'  h' )  ( h'  h' ) x y p P.  (u.           v   ) K h'  (u h'  v h'   h'  vl'   l' ) K h' ) K h'  (u l' x y p x y p x y p. 上式中 K h' 為綜觀尺度擾動動能， u 為東西方向平均風場， u h' 為東西方向高頻率的擾動風場， u l' 為東西方向低頻率的擾動風場， v 南北 9.

(18) 方向平均風場， v h' 為南北方向高頻率的擾動風場， vl' 為南北方向低頻率的擾動風場， 為平均垂直速度， h' 為高頻率的垂直擾動速度， l' 為低頻率的垂直擾動速度，R 為氣體常數， Th' 為高頻率的擾動溫度，  h' 為高頻率的擾動重力位。. (4)式以向量形式表達如下: K h' R  Vh'  [(Vh' ) 3   3 ]V  Vh'  [(Vh'  Vl ' ) 3   3 ]Vl '  Th' h' t P. ~~~~~~~~~. ~~~~~~~~~~~~. CK M. CK W. ~~~~ CE. (5).  V3   3 K h'  V3'   3 K h'   3  (Vh' 3 h' )  D. ~~~~~~~~~~~~ BK. ~~~~~~ B. 式中下標 3 表示三維，D 為消散項。上式為綜觀尺度的擾動動能隨時間的變化率。右邊CK的部份為正壓能量轉換項，包含CK M 和CK W 兩項，其中CK M 是平均流動能和綜觀尺度擾動動能的正壓能量轉換，此項和Hsu et al.(2009)的正壓能量轉換項形式相似，僅擾動改為綜觀尺度擾動。CK W 則是低頻振盪擾動動能和綜觀尺度擾動動能的正壓能量轉換，其中有 Vh'  [(Vh' ) 3   3 ]Vl ' 和 Vh'  [(Vl ' ) 3   3 ]Vl ' 兩項，前者以CK W1 表示，後者以CK W2 表示。CE為斜壓. 能量轉換項，即綜觀尺度的擾動可用位能和綜觀尺度擾動動能的交換。在封閉系統中，CE=GK，在開放式的系統下則包含了B  ， CE=GK+B  ，BK和B  項分別為擾動動能的邊界通量以及重力位擾動. 10.

(19) 的邊界通量，D為擾動動能消散項，其中包含摩擦力和次網格尺度下的影響。. 11.

(20) 四、秋颱統計結果分析 4.1 WNP 秋颱數目統計分析本研究將颱風分成非強颱(依 JTWC 分類，滿足 TS~TY3 階段)和強颱(依 JTWC 分類，滿足 TY4~TY5 階段)兩類，表 4.1 為 JTWC 西北太平洋，1945~2007 年每個月份颱風的平均生成個數，以及強颱的平均生成個數。每年平均生成約 26 個颱風，其中有 6.7 個會發展成強颱。颱風最常發生於夏季(六、七、八月)和秋季(九、十、十一月)，夏季佔 41.5﹪，秋季佔 42.4﹪，其中以八月份最多，平均生成約 5.1 個，九月份次之，平均生成約 4.7 個。而秋季為強颱生成最頻繁的季節，其平均生成個數佔全年強颱的 49.7﹪，其中以十月份最多，九月份次之，而夏強颱佔全年的 35.5﹪左右。春季和冬季發展成強颱的個數相當少，僅佔全年 14.8﹪。由上述統計結果顯示秋季的強颱生成最為頻繁，在此進一步討論秋季颱風的氣候特徵。因為 1970 年以後衛星觀測資料的使用較廣泛，在洋面上的颱風資料的信心度相對較高，故在此分析 1970 年後秋季的颱風資料。圖 4.1 為 1970~2007 年秋季颱風的生成位置、強颱比例(強颱個數除以所有颱風個數之比值)以及生命史長度。由圖中可以發現 (圖 4.1a)，秋季所有颱風主要的生成位置約在 120°~160°E，而其中秋強颱的主要生成位置在 130°E 以東，110°~130°E 的強颱個數相當少，強 12.

(21) 颱的比例(圖 4.1b)亦在 140°E 以東有很高的值，生命史也較長(圖 4.1c)，顯示當秋颱的生成位置較東邊時，有較長的時間位於海洋上，沒有陸塊的影響，生命期較長，強度也較強(Wang and Chan, 2002；Chan and Liu, 2004；Camargo and Sobel, 2005)。進一步分析秋颱逐年生成個數的結果(圖 4.2)，秋季所有颱風(圖 4.2a)平均每年生成 11.06 個，標準差 2.5，年際變化大。經過 11 年滑動平均處理，濾除高頻的雜訊之後，可以發現秋颱年代際變化也非常顯著。秋強颱(圖 4.2b)平均每年生成 3.24 個，標準差 1.5，年際變化大。經過 11 年滑動平均之後，亦可以發現一明顯的年代際變化，其中有兩個高峰值和一個低峰值。非強颱 (圖 4.2c)平均每年生成 7.83 個，標準差 2.6 個，柱狀分佈可以看到有明顯的年際變化，但經過 11 年滑動平均後，並沒有明顯的年代際變化。秋颱和秋強颱均具有明顯的年代際變化，本文將進一步分析秋颱年代際變化，以秋強颱 11 年滑動平均時間之最低值前後延伸取 10 年稱為非活躍期(1973~1982 年)，最高值前後延伸取 10 年稱為活躍期 (1955~1964 年、1987~1996 年)，由於上述提到 1970 年以前較缺乏衛星的觀測資料，尤其在洋面上較弱的颱風資料可能容易遺漏掉，故在此活躍期僅探討 1987~1996 年的部份。分析秋颱非活躍期和活躍期的統計結果(表 4.2)，非活躍期平均每年生成 2.3 個秋強颱，強颱比例為 21.9. 13.

(22) ﹪，活躍期平均每年生成 4.4 個秋強颱，強颱比例為 34.1﹪，接近兩倍的年代際變化，差異相當明顯。活躍期的颱風總數較多，發展成強烈颱風的比例亦較高，約為非活躍期的 1.5 倍。. 14.

(23) 4.2 秋颱生成位置與通過頻率圖 4.3 為非活躍期和活躍期秋季所有颱風、秋強颱和非強颱的生成位置圖。非活躍期的時候(圖 4.3a)，颱風的生成位置主要在 110°~170 °E，換日線以東鮮少有颱風形成。活躍期的時候(圖 4.3d)，颱風的主要生成位置往東延伸，換日線以東有相當數量的颱風生成，整體的生成位置亦有往南移動的現象，此現象與 Wang and Chan ( 2002 )研究 ENSO 的結果相似。在非活躍期的時候(圖 4.3b)，非強颱的生成位置主要集中在 110°~170°E，緯度 10°N 以北，而活躍期的時候(圖 4.3e)，其生成位置可以明顯看到往東往南方向延伸。不論非活躍期還是活躍期，秋強颱生成位置幾乎都是在 20°N 以南形成。在非活躍期的時候(圖 4.3c)，颱風主要集中在 140°~160°E。活躍期的時候(圖 4.3f)，生成位置明顯往東延伸至換日線一帶，往西也延伸至南海地區。本文的颱風通過頻率，是將中、西太平洋地區，劃分為 2.5°×2.5° 的網格，再計算任何一個網格區域內，颱風被觀測到的次數，稱之為通過頻率。圖 4.4 為非活躍期和活躍期平均每年秋季所有颱風、秋強颱和非強颱的通過頻率。秋季所有颱風生成後(圖 4.4a 和 4.4d)，主要移動路徑分成兩種，一是朝西北方向移動後，往北或東北方轉向，另一種是往西北方向繼續移動。除了颱風的移動路徑，其生成位置也影響著颱風通過頻率，上述提到在活躍期秋颱生成位置往東延伸，由圖. 15.

(24) 中也可以發現颱風通過頻率在活躍期亦往東延伸。秋非強颱(圖 4.4b 和 4.4e)的情形和秋季所有颱風類似，活躍期的時候，颱風通過頻率往東延伸，南邊也有較多的通過頻率。秋強颱(圖 4.4c 和 4.4f)的通過頻率，除了在活躍期往東和西延伸，也有較多往北、東北方向轉向的情形發生。. 16.

(25) 4.3 秋颱生命史上節討論兩時期颱風生成位置與通過頻率，對於非活躍期與活躍期的差異有初步的了解，本節接著探討颱風生命史的統計資料(圖 4.5)。圖中顯示秋季所有颱風(圖 4.5a)活躍期的生命史比非活躍期長，非活躍期平均生命史為 7.7 天，活躍期平均生命史為 10.3 天，平均差異有 2.6 天。秋非強颱(圖 4.5b)的兩時期生成個數差不多，平均生命史活躍期比非活躍期大，非活躍期有 7.1 天，活躍期有 8.9 天，平均差異最小為 1.8 天。兩時期秋強颱(圖 4.5c)的生命史差異相當明顯，活躍期的生命史比非活躍期長，非活躍期平均生命史為 9.9 天，活躍期為 13.1 天，平均差異最大達 3.2 天。比較非強颱和強颱的平均生命史的結果，顯示無論非活躍期或者活躍期，強颱的平均生命史都比非強颱的平均生命史長，強颱有更多的時間機會獲得發展的能量。統合上述結果，秋強颱在非活躍期與活躍期有明顯的差異，在活躍期颱風生成個數較多，其生成位置與通過頻率較往東和西延伸，平均生命史較長，往北、東北轉向的頻率也較多，較沒有陸地的阻擋，擁有較長的時間通過暖水區，提供有利的環境條件讓颱風發展成長。下一章將探討兩時期大尺度環境場的差異。. 17.

(26) 五、活躍期與非活躍期之環境場比較前人的研究指出，海溫高於 26°C 為有利颱風形成的條件之一，圖 5.1 為活躍期和非活躍期的 SST 和秋強颱的生成位置，以及活躍期減去非活躍期的 SST 分佈圖。由圖 5.1a 和 5.1b 我們可以看到，秋強颱的生成位置大致都在海溫高於 29°C 的地方。非活躍期的時候(圖 5.1a)，海溫高於 29°C 位置主要位於 140°~170°E，這和秋強颱生成位置集中在此互相呼應；而活躍期的時候(圖 5.1b)，海溫高於 29°C 區域向東延伸至 170°W，並且也向西延伸至 120°E，甚至到南海地區都是呈現高海溫的情形，此時期的秋強颱生成位置，除了 140°~160°E，亦往東西方向延伸，尤其在 160°E~180°的生成更是明顯。此結果顯示海溫高於 29°C 可能是有利秋強颱生成和活動的條件之一，高海溫可能提供較多的能量讓颱風生成發展。活躍期減非活躍期後(圖 5.1c)，在太平洋的熱帶地區，整體都有增暖的現象，尤其在 160°E 以東，即中太平洋和東太平洋最是明顯，為高海溫異常區，然而東太平洋區的 SST 較低，較少的颱風在此生成發展。另外在中太平洋副熱帶地區則有降溫的現象，此南北方向 SST 年代際變化和 ENSO 東西方向的年際變化不盡相同。分析環境水氣含量的結果顯示，在非活躍期的時候(圖 5.2a)，水氣含量較高的地方和高海溫區域相對應。活躍期的時候(圖 5.2b)，水 18.

(27) 氣含量較高的區域亦和海溫變化類似，往東方向延伸(與 ECMWF 的資料類似，見附錄一)，較暖海溫伴隨較多的水氣提供颱風形成發展(圖 5.1a 和 5.1b)。活躍期減去非活躍期的差異(圖 5.2c)，大致上也和海溫的變化類似，在整個太平洋熱帶地區，活躍期的水氣含量高於非活躍期，中太平洋和東太平洋亦是最明顯的地區，然而東太平洋的水氣含量較少，可能不利颱風生成發展。圖 5.3 為秋強颱活躍期與非活躍期的海溫分佈和低對流層的向量風場的疊加圖。從大尺度環流來看，非活躍期和活躍期的風場型態差異不大(圖 5.3a 和 5.3b)。副熱帶地區為太平洋高壓和中國大陸高壓，而低緯度的地方，西太平洋為低壓區，因此在中西太平洋高海溫的地方，有東西方向風場的輻合區。非活躍期(圖 5.3a)輻合區大約在 140° ~160°E，而活躍期(圖 5.3b)的輻合區比非活躍期更往東延伸一些，加上高海溫及高水氣含量，可能有利於此地區秋強颱的形成發展。分析活躍期減非活躍期的結果顯示(圖 5.3c)，高海溫異常區西北方為大尺度氣旋式異常環流，而低海溫異常區西北側，為反氣旋式異常環流。顯示活躍期的時候，在秋強颱生成位置偏東的地方(160°E~180°)，太平洋高壓減弱，此地區為西風異常區，氣旋式異常環流有助於水氣輻合，對於颱風的形成發展更為有利。低層渦度場方面(圖 5.4a 和 5.4b)，非活躍期和活躍期在中、西太. 19.

(28) 平洋 5°~15°N 都有正渦度值，此為低壓區與東西方向風場輻合區，北方為太平洋高壓籠罩，呈現負值的區域。非活躍期的時候(圖 5.4a)，其東西方向風場的正渦度大值區大約在 140°~160°E，和上述低壓及輻合區一致。而活躍期的時候(圖 5.4b)，輻合區往東延伸，較大的正渦度值亦往東偏移至 160°E~180°。分析活躍期減去非活躍期的結果顯示 (圖 5.4c)，中太平洋(180°~150°W，20°~40°N)和西太平洋(120°E~180°，10 °~30°N)大致上都有正渦度值的差異，和上述氣旋式異常環流相符合。在低緯度低壓區為異常正渦度值，顯示低壓有增強的現象。而在活躍期秋強颱生成位置偏東的地方(160°E~180°，5°~15°N)，其相對渦度的值比非活躍期要高，也顯示活躍期的低對流層相對渦度較大，較有利於颱風的形成發展。另外，在副熱帶中緯度地區為負渦度異常區(160° E~180°，30°~40°N)，顯示在此地區的太平洋副熱帶高壓有增強的現象。高層上升運動方面(圖 5.5a 和 5.5b)，非活躍期和活躍期在低緯度中、西太平洋有明顯的上升運動，而在副熱帶地區則為下降運動。上升運動區和上述提到的低壓區，以及東西方向風場輻合區位置相符，下降運動區則為太平洋副熱帶高壓的位置。赤道地區為一沃克環流。由於西太平洋海溫較高，氣壓較低，空氣在西太平洋低層輻合上升，到東太平洋較冷洋面下沉。分析活躍期減非活躍期的結果顯示，可以看到在 10°~20°N 地區的最大上升運動區有東移的現象(160°E~180°)，可. 20.

(29) 能和活躍期秋強颱生成位置偏東有關。而在 160°E~180°，30°~40°N 的地方，下沉運動也增強，顯示此地區副熱帶高壓增強。在近赤道區，西太平洋上升區增強，東太平洋下沉運動也增強，此年代際變化的東西方向沃克環流和哈德里環流的型態和 ENSO 有極大的差異。. 21.

(30) 六、能量結果分析 6.1 擾動動能分析圖 6.1 為活躍期減非活躍期的秋強颱移動通過頻率和垂直積分高頻率擾動動能、低頻率擾動動能、平均流動能以及總動能的疊加的水平分布圖。高頻率擾動動能(圖 6.1a)在整個中西太平洋大致上都是增加的情形，此擾動動能的增強和颱風的活動增強結果一致。低頻率擾動動能(圖 6.1b)在沿著颱風活動增強的地方也有增加的情形，大值區有兩個，分別為低緯度 5°N 左右和 15°~25°N，160°E 以西的地方，極大值在後者的區域。此結果顯示低頻和高頻擾動動能分布不一致。而平均流動能(圖 6.1c)則有減少的現象。如之前所提到，在中西太平洋有大尺度氣旋式異常環流，使熱帶地區的東風減弱，可能導致平均流動能的減少。此外，平均環流場與擾動動能之間的交互作用，也可能是造成平均流動能減弱的原因(Hsu et al., 2009)。總動能(圖 6.1d)在熱帶地區大致上呈現減弱的情形，在副熱帶地區增加，中緯度地區減少，主要分布的型態和平均流動能相類似。經由上述擾動動能的結果，我們將進一步分析兩時期的高頻擾動能量轉換以及差異。圖 6.2 為垂直積分的正壓能量轉換項及斜壓能量轉換項，分別疊上秋強颱生成位置和移動通過的頻率。非活躍期的時候，低緯度 160°E 以西區域，正壓能量轉換和斜壓能量轉換(圖 6.2a 22.

(31) 和 6.2d)，都有明顯的正值，即沿著熱帶氣旋的生成和通過區域，正壓能量轉換和斜壓能量轉換皆有利綜觀尺度擾動(包含熱帶氣旋)的成長。此時的秋強颱生成位置集中在 140°~160°E 的地方，移動通過的頻率主要也在 160°E 以西的地方。正壓能量轉換主要的大值區在 5°~15° N，140°~160°E 的區域，這和之前提到的低壓區和東西方向風場輻合區相符合，亦為強颱生成主要區域。斜壓能量轉換大值區在 10°~20° N，130°~150°E 的區域，和颱風主要移動通過頻率的分布相近。副熱帶中緯度地區的正壓能量轉換則是負值，不利擾動成長，斜壓能量轉換在副熱帶中緯度地區則是正值，顯示當颱風在西太平洋上，往北方移動到副熱帶中緯度地區的時候，正壓能量轉換也許是造成颱風強度減弱的原因，此時的斜壓能量轉換則扮演著維持擾動成長的重要角色。活躍期的時候，正壓能量轉換和斜壓能量轉換(圖 6.2b 和 6.2e)的正值區向東西方向延伸，在整個熱帶太平洋地區，均有利於綜觀尺度擾動的成長。往東延伸至 180°左右的正值區，與西風異常、輻合區的東移，以及海溫增暖相符合，亦和 Hsu et al.(2009)研究 ENSO 暖年的能量結果類似。此時颱風的生成位置和通過頻率亦往東延伸。而正壓能量轉換可能是有利於西太平洋地區綜觀尺度擾動(包含颱風)的形成發展的重要機制。正壓能量輻轉換的大值區在 120°~140°E，與此區低. 23.

(32) 壓增強相符合。斜壓能量轉換則和非活躍期一樣，沿颱風移動通過的區域都是正值，大值區在 10°~20°N，130°~150°E，往副熱帶中緯度地區整體也是正值的能量轉換。圖 6.2c 和 6.2f 為活躍期減非活躍期的差異。我們可以看到在 5°~15 °N，160°E~180°的地方，活躍期的正壓能量轉換(圖 6.2c)對於擾動動能的成長貢獻較非活躍期來得高，這也許導致秋強颱的生成區域往東方向延伸，而在菲律賓和菲律賓海的地方(120°~140°E)，活躍期的正壓能量轉換給擾動發展都是比非活躍期要來得多，這和之前提到的低壓增強的區域相符合，其中的秋強颱發展的個數也較非活躍期多。在 140 °~160°E 的熱帶地區，正壓能量轉換在非活躍期的時候，比活躍期還要更高，跟秋強颱生成位置主要集中在此地亦有相對應的情形，顯示正壓能量轉換或許為秋強颱生成發展的重要因素之一。另外正壓能量轉換在西北太平洋副熱帶到中緯度地區，活躍期則比非活躍期更不利於擾動成長。斜壓能量轉換(圖 6.2f)在西太平洋熱帶地區整體都有增強的現象，在副熱帶中緯度地區(25°~35°N，135°~145°E)，也有增強的現象，秋強颱在此地區通過的頻率也較多，顯示在颱風移動主要路徑上，活躍期比非活躍期轉換更多能量給擾動發展成長。圖 6.3 為熱帶地區東西向(12.5°N)，正壓能量轉換和斜壓能量轉換的垂直剖面圖。正壓能量轉換在非活躍期與活躍期(圖 6.3a 和 6.3b)，. 24.

(33) 其最大值的區域在低層，活躍期的時候，在 120°~140°E 的大值區往上延伸至中層，而在高層兩時期都有負值產生。分析活躍期減非活躍期的結果(圖 6.3c)，在 160°E~180°垂直整層都有增加的現象，其中高層有很明顯的增強，即正壓能量轉換可能使此地區的綜觀尺度擾動增強。斜壓能量轉換方面，不論非活躍期還是活躍期(圖 6.3d 和 6.3e)，主要的訊號都在高層，有正值的貢獻，而低層的訊號不明顯，可能是因為垂直速度較小，高層的潛熱釋放較為顯著所造成，與 Hsu et al.(2009) 的分析結果一致。活躍期減去非活躍期(圖 6.3f)，在高層有明顯的增加，此結果顯示，斜壓能量轉換可能使上層的綜觀尺度擾動增強。. 25.

(34) 6.2 正壓能量轉換各項貢獻先前提到正壓能量轉換來自於兩項的貢獻，一為CK M 項，即平均流動能和綜觀尺度擾動動能的轉換，另一項CK W 為低頻振盪擾動動能和綜觀尺度擾動動能的轉換，在此我們繼續分析此兩項能量的分布。圖 6.4 為垂直積分後的CK M 項與CK W 項和秋強颱生成位置的疊加圖。 CK M 項在非活躍期的時候(圖 6.4a)，熱帶地區 160°E以西有正值的貢獻，大值區主要在 5°~15°N，140°~160°E。CK W 項和CK M 項類似(圖 6.4d)，在 160°E以西有較明顯的正值貢獻，大值區主要在 5°~15°N，140°~160° E，即平均流和低頻振盪擾動均轉換能量給綜觀尺度的擾動。CK M 項在副熱帶中緯度地區主要是綜觀尺度擾動轉換能量給平均流，CK W 項在西太平洋副熱帶中緯度地區則是低頻振盪擾動轉換能量給綜觀尺度的擾動成長發展。活躍期的時候，CK M 項(圖 6.4b)的正值區往東延伸至 170°E，大值的區域往西移動延伸。CK W 項(圖 6.4e)的大值區在熱帶地區往東西方向延伸，約在 120°~140°E和 160°E~170°W。比較CK M 項和CK W 項，可以發現在中太平洋 170°E~170°W的區域，主要的貢獻來自於CK W 項，顯示在此區域主要是低頻振盪轉換能量給綜觀尺度的擾動成長發展。在西太平洋副熱帶中緯度地區，則和非活躍期相似，CK M 項有負的貢獻，CK W 項有正的貢獻。分析活躍期減非活躍期的結果顯示，CK M 項(圖. 26.

(35) 6.4c)在熱帶地區 160°E~180°，能量轉換增加，和西風異常的區域相符合，120°~140°E的地區也有能量轉換增加，和上述低壓增強的位置相近，而 140°~160°E低緯度地區則有減少的現象。CK W 項(圖 6.4f)和CK M 項相似，在熱帶地區 160°E~180°和 120°~140°E有增強的現象，140°~160 °E有減弱的情形，此結果和秋強颱生成位置往東西方向延伸相對應，顯示平均流和低頻振盪動能與綜觀尺度擾動動能的轉換，可能對秋颱生成的年代際變化，具有相當的重要性。當颱風往副熱帶中緯度移動的時候，不論在非活躍期還是活躍期，平均流都是不利於颱風的發展，非活躍期綜觀尺度擾動轉給平均流的能量較多。活躍期的秋強颱生成位置比非活躍期偏東(160°E~180°)，在西太平洋的生成個數較非活躍期多(120°~140°E)，平均流和低頻振盪轉給綜觀尺度擾動動能的成長發展，其中差異也是活躍期比非活躍期高，在此我們進一步探討兩地區CK M 項和CK W 項能量轉換的大小。圖 6.5 為這兩個地區，CK M 和CK W 垂直積分後的區域面積平均能量。在中太平洋地區(圖 6.5a)，平均流方面的貢獻，在非活躍期的時候是負值，即綜觀尺度擾動轉換能量給平均流，不利成長發展，低頻振盪擾動則皆呈現正的貢獻，其非活躍期和活躍期的值都比平均流高，顯示在此區域主要貢獻為低頻振盪的能量轉換。活躍期減非活躍期後，兩項對年代際變化的貢獻是同等重要的。在西太平洋地區(圖 6.5b)，不論非活躍. 27.

(36) 期還是活躍期，平均流和低頻振盪擾動的能量都是轉換給綜觀尺度擾動。比較兩地區的結果顯示，不論CK M 項還是CK W 項，在西太平洋地區的能量轉換貢獻都比中太平洋多，即西太平洋地區的平均流和季內振盪皆轉換較多能量給綜觀尺度擾動成長發展。活躍期減非活躍期後，兩者年代際變化的貢獻也是同樣重要，不能忽視的。分析正壓能量轉換的CK M 和CK W 兩項垂直剖面(圖 6.6)，發現CK M 項的訊號主要是在中、低層，極大值在低層，非活躍期和活躍期都有正的能量轉換，高層有負的能量轉換(圖 6.6a和 6.6b)，顯示在中、低層平均流轉換能量給綜觀尺度擾動發展，高層則是綜觀尺度擾動轉換能量給平均流，不利擾動發展。而CK W 方面(圖 6.6d和 6.6e)，非活躍期和活躍期在高層有較明顯的正能量轉換，在中太平洋低層的訊號則不明顯，顯示在中太平洋低頻振盪轉換能量給綜觀尺度擾動，主要來自於高層。而在西太平洋地區(120°~140°E)，垂直整層都有正的能量轉換，顯示低頻振盪均把能量轉換給綜觀尺度擾動發展成長。分析活躍期減非活躍期的結果顯示，在中太平洋地區(160°E~180°)，CK M 項(圖 6.6c)在中、低層有增強的現象，CK W 項(圖 6.6f)在高層也有很明顯的增強現象，表示在此地區平均流和低頻振盪擾動都轉換更多能量給綜觀尺度擾動，皆有利擾動發展成長。在西太平洋地區，CK M 項在低層主要有增強的情形，平均流轉換更多能量給綜觀尺度擾動發展。CK W. 28.

(37) 項在中低層有增強的現象，顯示在中低層轉換更多能量給綜觀尺度擾動發展成長，中太平洋(160°E~180°)和西太平洋(120°~140°E)兩區域CK W 的垂直分佈不盡相同。為了探討正壓能量轉換的各項擾動動量傳送，我們將其六項分開來看。首先是探討平均流和綜觀尺度擾動動能之間轉換的部份(CK M 項)。上述提到平均流轉給綜觀尺度擾動的能量主要來自於低層(圖 6.6)，在此我們分析 850mb的風場與各項能量轉換的關係，發現主要以  u h'2. u v u v u 、  u h' v h' 和  v h'2 三項的貢獻為主，  u h'  h' 、  u h' v h' 和 y y p x x.  v h'  h'. v 的值相對較小，在此圖未顯示(圖 6.7)。在非活躍期的時候， p. 主要為  u h'2. u u 和  u h' v h' 兩項的貢獻(圖 6.7a和 6.7b)，前者和過去傳統 y x. 擾動的成長經由wave accumulation的理論相符合(Sobel and Bretherton, 1999；Kuo et al., 2001；Hsu et al., 2009)。此項主要和東西方向風的輻合有關(. u <0)。非活躍期的時候(圖 6.7a)，輻合區侷限在 150°E左右的 x. 地方，正能量轉換的大值區侷限在此地區。  u h' v h' 候，主要跟氣旋式風切有關(. u 項當 u h' v h' >0 的時 y. u <0)，非活躍期(圖 6.7b)氣旋式環流侷 y. 限於 130°~150°E的地方，正的能量轉換的大值區亦侷限於此地區。活躍期的時候，除了  u h'2. u v u 和  u h' v h' 兩項外，  v h'2 的正值區，在熱 y y x 29.

(38) 帶太平洋地區，往東西方向延伸(圖 6.7d、6.7e和 6.7f)。前兩項與西風異常區，氣旋式異常環流向東延伸及西太平洋低壓增強相關。第三項與南北方向的輻合有關(. v <0)。活躍期的時候，氣旋式環流增強，輻 y. 合較強，正的能量轉換也較強。分析活躍期減非活躍期的結果(圖 6.8)，150°E 以東地區年代際的變化主要是  u h'2. u v u 、  u h' v h' 和  v h'2 三項的貢獻。第一項和 wave y y x. accumulation 相關(圖 6.8a)。在活躍期的時候，10°N 西風增強向東延伸，提供較有利的環境使綜觀尺度擾動發展成長。  u h' v h'. u 項(圖 6.8b)大 y. 值區，出現在熱帶地區，中、西太平洋的西風異常北側的氣旋式風切區。即在活躍期氣旋式異常環流與西風噴流異常的增強與向東延伸，使平均流能量轉換給綜觀尺度擾動動能增強，有利於綜觀尺度擾動動能的成長發展，此二項與 Hsu et al.(2009)研究 ENSO 的結果類似。第三項在活躍期中太平洋地區(圖 6.8c)，氣旋式異常環流左側北風與穿越赤道南風輻合，使  v h'2. v 項能量轉換有增強的現象。在西太平洋地 y. 區(120°~140°E)，氣旋式環流增強與北風與南風輻合增強，使  u h' v h'.  v h'2. u 和 y. v 能量轉換增強，是有利於此區擾動發展的重要因素。 y. 我們接著繼續探討低頻振盪各項和綜觀尺度擾動動能之間的轉 30.

(39) 換(CK W 項)。CK W 包含CK W1 和CK W2 兩項，前者和CK M 項相似，僅將綜觀尺度擾動與平均流的能量轉換改為綜觀尺度擾動與低頻率擾動的能量轉換。後者的能量轉換值相當小，在此忽略不計(圖未示)。由於低頻振盪轉給綜觀尺度擾動的能量主要來自於高層(圖 6.6)，在此僅分析 250mb的各項能量轉換值。六分項中以  u h'2. 和  u h'  h'. u l' v ' v ' 的貢獻較明顯，  u h' v h' l 和  v h'  h' l 相對較小，故圖未顯 p x p. 示(圖 6.9)。  u h'2 (. u ' v ' u l' 、  u h' v h' l 、  v h'2 l x y y. v ' u l' 項和  v h'2 l 項主要跟低頻振盪的輻合有關 x y. u l' v ' <0， l <0)。若低頻率輻合，出現的時間較長，或者輻合較強， y x. 季節平均後會有正的能量轉換。  u h' v h'. u l' 項則主要跟低頻擾動的氣旋 y. 式風切有關，當 u h' v h' >0 的時候，氣旋式風切(. u l' <0)出現的時間較多或 y. 者氣旋式風切較強，季節平均後都會有正的能量轉換。  u h'  h'. u l' 主要 p. 跟低頻擾動的垂直風切有關，當 u h'  h' >0 的時候，垂直西風風切(. u l' <0) p. 出現的時間較長或者強度較強，季節平均後會有正的能量轉換。. 在 150°E 以東熱帶太平洋地區，主要以  u h' v h'.  v h'2. u l' 的貢獻為主， y. vl' u ' 次之(圖 6.9b、6.9c、6.9f 和 6.9g)，即低頻擾動氣旋式環流( l <0) y y. 31.

(40) 與綜觀尺度擾動( u h'  h' >0)的相位配置，有利於低頻振盪轉換能量給綜觀尺度擾動，是高層綜觀尺度擾動發展的重要因素。  u h' v h'. u l' 項在非 y. 活躍期的時候(圖 6.9b)，沿著颱風往副熱帶中緯度地區移動的路徑上，皆獲得此項的能量轉換維持擾動的發展與成長。活躍期的時候(圖 6.9f)，和非活躍期相似，熱帶地區大致為正的能量轉換。當綜觀尺度擾動(包含颱風)往副熱帶中緯度地區移動時，此項亦提供能量讓綜觀尺度擾動繼續發展成長。  v h'2. vl' 項極值區在中太平洋副熱帶地區(圖 y. 6.9c 和 6.9g)。和非活躍期相比，活躍期的時候，中太平洋副熱帶的大值區，更往南延伸至低緯度地區，與熱帶氣旋的生成位置往東延伸相對應，即此項低頻振盪轉換能量給綜觀尺度擾動發展成長。在西太平洋地區，主要以  u h'2. u ' u ' u l' 、  u h' v h' l 和  u h'  h' l 的貢獻 x y p. 較為顯著(圖 6.9a、6.9b、6.9d、6.9e、6.9f 和 6.9h)，表示此地區不論在水平還是垂直方面，東西方向風場梯度的影響較為重要。此三項不論在非活躍期還是活躍期的時候，均提供此區綜觀尺度擾動(包含熱帶氣旋)發展成長。前二項與低層平均流和綜觀尺度擾動能量轉換的結果相似。前二項在副熱帶中緯度地區的能量轉換亦為正值，即當颱風往副熱帶中緯度地區移動的時候， u h'2. 32. u ' u l' 項和  u h' v h' l 項繼續轉換能 x y.

(41) 量給颱風成長發展。 u h'  h'. u l' 項在高層垂直的動量傳送，是提供能量 p. 給高層綜觀尺度擾動發展成長的另一重要因素。分析活躍期減非活躍期的結果顯示(圖 6.10)，160°E 以東地區年代際的變化主要是  u h'2. u ' v ' u l' 、  u h' v h' l 和  v h'2 l 三項的貢獻。第一項和 x y y. 第三項主要跟低頻振盪的輻合有關(圖 6.10a 和 6.10c)，顯示在活躍期的時候，此地區高層的低頻振盪輻合的時間變長或增強，提供較有利的環境使綜觀尺度擾動發展成長。  u h' v h'. u l' 項在活躍期的時候(圖 y. 6.10b)，高層的低頻振盪擾動的氣旋式環流和綜觀尺度擾動的相位配置，較有利轉換能量給綜觀尺度擾動來發展成長。在西太平洋地區，高層低頻振盪的氣旋式環流與綜觀尺度擾動的相位配置增強，以及低頻振盪的南北風輻合增強，使  u h' v h'. u l' v ' 和  v h'2 l 能量轉換增強，為有 y y. 利於此地區綜觀尺度擾動發展的重要因素。. 33.

(42) 七、結論與討論本文使用 JTWC 提供的西北太平洋地區颱風的最佳路徑資料，將過去 63 年的秋颱做統計分析，其生成個數資料經過 11 年滑動平均，濾除高頻率的雜訊後，發現秋強颱具有明顯的年代際變化，在此界定出秋強颱非活躍期在 1973~1982 年，秋強颱活躍期在 1987~1996 年。進一步分析兩時期颱風的生成位置、生命史和通過頻率，發現秋強颱在非活躍期的時候，生成位置主要集中在 140~160°E 的地區，活躍期的生成位置則往東西方向延伸，平均生命史較非活躍期長，兩時期的生成幾乎都在 20°N 以南。而颱風移動通過頻率，在活躍期往東延伸之外，也有較多往北、東北方向轉向的情形發生。非活躍期和活躍期的環境場差異方面，活躍期在太平洋熱帶地區，SST 大致都有增暖的現象，其中以中太平洋和東太平洋最明顯，為高海溫異常區。在中太平洋副熱帶地區有降溫的現象，整體有南北方向的 SST 年代際變化。環境水氣含量和海溫類似，在活躍期的時候有較高的水氣含量，較暖海溫伴隨較多的水氣對颱風形成發展提供有利的條件。兩時期低對流層風場型態差異不大，活躍期的東西方向風場輻合區往東延伸。活躍期減非活躍期的結果顯示，太平洋高壓減弱，相對渦度增加，氣旋式異常環流有助於水氣輻合，對於颱風的形成發展更為有利。高層上升運動方面，活躍期的最大上升運動區有東 34.

(43) 移的現象，可能和活躍期秋強颱生成位置偏東有關。在近赤道區，西太平洋上升區增強，東太平洋下沉運動也增強，此年代際變化的東西方向沃克環流和 ENSO 有極大的差異。從能量的角度來看，秋強颱活躍期，颱風生成位置往東西方向延伸趨勢，低層的大尺度氣旋式異常環流和西風異常，以及海溫的增暖使綜觀尺度擾動正壓能量轉換和擾動斜壓能量轉換增強並向東延伸，有利於綜觀尺度擾動的成長(包含颱風)的生成與發展。此外，颱風的生成位置往東延伸，較長的時間位於海面上，沿著颱風移動的路徑上有較多的機會獲得能量，可能形成強颱的機會較高。當颱風往副熱帶中緯度地區移動的時候，正壓能量轉換為負值，不利綜觀尺度擾動成長，斜壓能量轉換在副熱帶中緯度地區則是正值，顯示當颱風在西太平洋上，往北方移動到副熱帶中緯度地區的時候，正壓能量轉換也許是造成颱風強度減弱的原因，此時的斜壓能量轉換則扮演著維持擾動成長的重要角色。斜壓能量轉換極大值出現在高層，即潛熱釋放使高層的綜觀尺度擾動增強。正壓能量轉換包含綜觀尺度擾動和平均流之間的能量轉換 (CK M )以及綜觀尺度擾動和低頻振盪之間的能量轉換(CK W )兩項。CK M 項的訊號主要是在中、低層，和過往的研究所提到的情形相似。CK W 項的訊號則主要是在高層，之前甚少有文獻探討。在中太平洋地區，. 35.

(44) 不論活躍期還是非活躍期，CK W 項的貢獻比CK M 大，即低頻振盪比平均流轉換較多動能給綜觀尺度擾動發展成長。由於高層的CK W 和低層的CK M 能量轉換在活躍期的時候均增強，使此地區綜觀尺度擾動(包含熱帶氣旋)的發展環境更有利，生成位置的東移，生命期較長，間接使颱風發展成強颱的機會提高(Wang and Chan, 2002；Chan and Liu, 2004；Camargo and Sobel, 2005)。在中太平洋地區，CK M 項低層主要以  u h'2. u v u 、 u h' v h' 和  v h'2 的 y y x. 貢獻為主。第一項和wave accumulation有關(Sobel and Bretherton, 1999； Kuo et al., 2001；Hsu et al., 2009)，在活躍期的時候，西風異常與氣旋式異常環流的向東延伸，使  u h'2. u u 項和  u h' v h' 項的平均流能量轉換 y x. 給綜觀尺度擾動增強，有利綜觀尺度擾動的成長發展，此二項和Hsu et al.(2009)研究TS活動在暖ENSO的結果類似。而  v h'2. v 項則因為氣旋式 y. 異常環流左側與穿越赤道南風輻合，使此項的能量轉換增強，亦有利綜觀尺度擾動的發展成長。與CK M 相似，CK W 年代際變化的貢獻主要也是  u h'2. u ' v ' u l' 、  u h' v h' l 和  v h'2 l 三項的貢獻。顯示在活躍期時，此 x y y. 地區高層低頻振盪的輻合時間變長或強度增強，以及低頻擾動的氣旋式環流增強，轉換給綜觀尺度擾動的能量增強，有利綜觀尺度擾動的. 36.

(45) 發展成長。在西太平洋地區(5°~15°N,120°~140°E)，CK W 和CK M 兩者均非常重要，且兩者的能量轉換均比中太平洋地區的能量轉換來得大。與中太平洋地區相似，不論非活躍期還是活躍期，CK M 項主要以  u h'2. u 、 x.  u h' v h'. u v 和  v h'2 的貢獻為主。然而，在年代際變化的貢獻則主要為 y y.  u h' v h'. u v 和  v h'2 二項的貢獻。在活躍期的時候，西太平洋地區氣旋 y y. 式環流增強與北風與南風輻合增強，使此二項的能量轉換增強，為有利於此區綜觀尺度擾動發展的重要因素。CK W 項主要以  u h'2  u h' v h'. u l' 、 x. u l' u ' 和  u h'  h' l 的貢獻較為顯著。前二項與中太平洋地區的結果 y p. 相似，即低頻振盪的氣旋式環流和東西風輻合強度，是影響綜觀尺度擾動生成與發展的重要因素。當颱風往副熱帶中緯度地區移動的時候，此二項繼續提供能量給颱風成長發展，是維持綜觀尺度擾動繼續發展的重要因素。與中太平洋地區不同，在高層低頻振盪的垂直風切和綜觀尺度擾動垂直的動量傳送， u h'  h'. u l' 項為提供能量給高層綜觀 p. 尺度擾動發展成長的另一重要因素。在活躍期的時候，高層低頻振盪的氣旋式環流與綜觀尺度擾動的相位配置增強，以及低頻振盪的南北風輻合增強，使  u h' v h'. u l' v ' 和  v h'2 l 二項的能量轉換增強，為有利於此 y y 37.

(46) 地區綜觀尺度擾動發展的重要因素。另外，活躍期此地區整體CK W 項的能量轉換增強，並向下延伸至中、低層，可能是除海溫增暖，斜壓能量轉換增強外，影響熱帶氣旋的生成位置往西延伸的重要因素之一，有待進一步討論與分析。. 38.

(47) 參考文獻 Camargo, S. J., and A. H. Sobel, 2005: Western North Pacific tropical cyclone intensity and ENSO. J. Climate, 18, 2996–3006. Chan, J. C. L., and Shi J, 1996: Long-term trends and interannual variability in tropical cyclone activity over the western North Pacific. Geophys Res Lett 23, 2765–2767. Chan, J. C. L., 2000: Tropical cyclone activity over the Western North Pacific Associated with La Nina event. J. Climate., 13, 2960-2972. Chan, J. C. L., and K. S. Liu, , 2004：Global Warming and Western North Pacific Typhoon Activity From an Observational Perspective. J. Climate., 17, 4590-4602. Chan, J. C. L., 2008: Decadal variations of intense typhoon occurrence in the western North Pacific. Proc. Roy. Soc. London, 464A, 249–272. Chen, T.-C., S.-P. Weng, N. Yamazaki, and S. Kiehne, 1998: Interannual variation in the tropical cyclone formation over the western North Pacific. Mon. Wea. Rev., 126, 1080-1090. Chen, T.C., S.Y. Wang, and M.C. Yen, 2006: Interannual Variation of the Tropical Cyclone Activity over the Western North Pacific. J. Climate., 19, 5709–5720. Chia H. H and C. F. Ropelewski, 2002: The interannual variability in the genesis location of tropical cyclones in the Northwest Pacific. J. Climate, 15, 2934-2944. Chu, P.S., and J.D. Clark, 1999: Decadal Variations of Tropical Cyclone Activity over the Central North Pacific. Bull. Amer. Meteor. Soc., 80, 1875–1881. Chu, P.S., 2002: Large-Scale Circulation Features Associated with Decadal Variations of Tropical Cyclone Activity over the Central North Pacific. J. Climate, 15, 2678–2689. DeMaria, M., Knaff J. A., and Connell B. H., 2001：A tropical cyclone genesis parameter for the tropical Atlantic. Wea. Forecasting., 16, 219-233.. 39.

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(51) 表 4.1:1945~2007 年西北太平洋地區，颱風數量統計表。依月份對其颱風平均生成個數、強烈颱風平均生成個數和平均總數總計結果。藍框為夏季，紅框為秋季。月份颱風生成個數強颱生成個數. Jan. Feb. Mar. Apr. May. Jun. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec. Total. 0.47. 0.25. 0.46. 0.69. 1.14. 1.64. 4.06. 5.12. 4.72. 3.89. 2.45. 1.19. 26.08. 0.07. 0.03. 0.05. 0.20. 0.31. 0.33. 1.02. 1.03. 1.22. 1.25. 0.86. 0.33. 6.70. 表 4.2:西北太平洋地區秋颱平均生成個數，以及秋強颱生成比例之統計表。分成非活躍期 (1973~1982 年)和活躍期(1987~1996 年)。. 秋強颱生成時期. 秋颱平均個數. 秋強颱平均個數. 秋強颱比例. 非活躍期 (1973~1982). 10.5. 2.3. 21.9﹪. 活躍期 (1987~1996). 12.9. 4.4. 34.1﹪. 43.

(52) (a) 70. 秋颱個數. 秋強颱個數. 60 50 40 30 20 10 0 110°-120°E. 120°-130°E. 130°-140°E. 140°-150°E. 150°-160°E. 160°-170°E. 170°-180°E 180°-170°W. (b). 100%. 比例(秋強颱數/秋颱數) 80% 60% 40% 20% 0% 110°-120°E 120°-130°E 130°-140°E 140°-150°E 150°-160°E 160°-170°E 170°-180°E 180°-170°W. (c) 天 16. 秋颱生命史. 秋強颱生命史. 秋非強颱生命史. 14 12 10 8 6 4 2 0 110°-120°E 120°-130°E. 130°-140°E 140°-150°E 150°-160°E 160°-170°E. 170°-180°E 180°-170°W. 圖 4.1 西北太平洋地區自 1970~2007 年秋季颱風氣候特徵統計圖。(a)生成位置、(b)強颱比例、(c)生命史天數。. 44.

(53) (a). mean:11.06/yr. SD:2.5. 1945~2007 fall TS~TY5 10.0. 每年-平均 11 years running mean. 8.0 6.0 munbers. 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 -6.0 1945. 1955. 1965. 1975. 1985. (b). 1995. mean:3.24/yr. 2005 年. SD:1.5. 1945~2007 fall TY4~TY5 4.0. 每年-平均 11 years running mean. 3.0. numbers. 2.0 1.0 0.0 -1.0 -2.0 -3.0 -4.0 1945. 1955. 1965. 1975. (c). 1985. 1995. mean:7.83/yr. 2005 年. SD:2.6. 1945~2007 fall TS~TY3 8.0. 每年-平均 11 years running mean. 6.0. numbers. 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 -6.0 -8.0 1945. 1955. 1965. 1975. 1985. 1995. 2005 年. 圖 4.2 西北太平洋地區自 1945~2007 年秋颱個數暨 11 年滑動平均統計圖。(a)全部颱風(all) 、(b)強颱(TY4~TY5)、(c)非強颱(TS~TY3)生成個數異常統計結果。各圖中黑線為 11 年滑動平均結果，柱狀分布為單年生成個數異常值。. 45.

(54) 圖 4.3 秋季所有颱風、非強颱和強颱生成位置之分析。左邊空心圓點資料為非活躍期 (1973~82 年)颱風，右邊實心圓點資料為活躍期(1987~96 年)颱風。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。. 46.

(55) 圖 4.4 秋季所有颱風、非強颱和強颱通過頻率圖。左邊為非活躍期(1973~82 年)通過頻率，右邊為活躍期(1987~96 年)通過頻率。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。. 47.

(56) (a)非活躍期：7.7(天/number). 活躍期：10.3(天/number). fall TS~TY5 60. 非活躍期. 50. 活躍期. 40 個數 30 20 10 0 1~5. 6~10. 11~15. (b)非活躍期：7.1(天/number). 16~20. 21~25. 天. 活躍期：8.9(天/number). fall TS~TY3 50. 非活躍期. 40 個數. 活躍期. 30 20 10 0 1~5. 6~10. 11~15. (c)非活躍期：9.9(天/number). 16~20. 21~25. 天. 活躍期：13.1(天/number). fall TY4~TY5 30. 非活躍期. 25. 活躍期. 20 個數 15 10 5 0 1~5. 6~10. 11~15. 16~20. 21~25. 天. 圖 4.5 秋季所有颱風、非強颱和強颱生命期統計分析圖。藍色資料為非活躍期(1973~82 年) ，紫色資料為活躍期(1987~96 年)。由上到下依序為全部颱風、非強颱和強颱。生命期以每五天為一個基數，計算每個基數不同時期的個數，繪成柱狀圖。進一步求取每個颱風平均生命期。. 48.

(57) 圖 5.1 海表面溫度與秋強颱生成位置之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份和等值線為海表面溫度，實線為正值區，虛線為負值區，單位是°C。黑點部份為秋強颱生成位置。. 49.

(58) 圖 5.2 環境水氣含量與海表面溫度之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為環境水氣含量，單位為 g/kg。等值線為海表面溫度，實線為正值區，虛線為負值區，單位為°C。. 50.

(59) 圖 5.3 850hPa 風場與海表面溫度之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。風場向量單位為 m/s。色彩部份為海表面溫度，單位為°C。. 51.

(60) 圖 5.4 850 百帕渦度場與風場之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為渦度場，單位為 10 5 1/s。風場向量單位為 m/s。. 52.

(61) 圖 5.5 400 百帕上升運動之分析。(a)為非活躍期，(b)為活躍期，(c)為活躍期減非活躍期的差異。色彩部分和等值線為垂直速度，正值區為下降運動，負值區為上升運動。(a)、(b) 的單位為 Pa/s。(c)的的單位為 10 2 Pa/s。. 53.

(62) 圖 6.1 活躍期減非活躍期之垂直積分動能分佈與秋強颱通過頻率圖。( a)為高頻率擾動動能，(b)為低頻率擾動動能，(c)為平均流動能，(d)為總動能。色彩部份為垂直積分動能值，單位為 10 4 J m 2 。等值線為秋強颱平均每年通過頻率。. 54.

(63) 圖 6.2 垂直積分之能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為擾動正壓能量轉換。 (d)、(e)、(f)為擾動斜壓能量轉換。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為能量轉換值，單位為 10 1 W m 2 。黑點為秋強颱生成位置。等值線為秋強颱平均每年通過頻率。. 55.

(64) 圖 6.3 北緯 12.5°之垂直剖面能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為擾動正壓能量轉換。(d)、(e)、(f) 為擾動斜壓能量轉換。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩和等值線部分為能量轉換值，單位為 10 5 m 2 s 3 。. 56.

(65) 圖 6.4 垂直積分之能量轉換分析。(a)、(b)、(c)為CK M 項。(d)、(e)、(f)為CK W 項。由上到下依序為非活躍期、活躍期、活躍期減非活躍期的差異。色彩部份為能量轉換值，單位為 10 1 W m 2 。黑點為秋強颱生成位置。. 57.