| 研究生: |
鄭淯嘉 Jheng, Yu-Jia |
|---|---|
| 論文名稱: |
阿里山在莫拉克風災期間降雨量之模擬探討 Simulating the Rainfall Hyetograph of Alishan During Typhoon Morakot |
| 指導教授: |
周乃昉
Chou, Nai-Fang |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 自然災害減災及管理國際碩士學位學程 International Master Program on Natural Hazards Mitigation and Management |
| 論文出版年: | 2018 |
| 畢業學年度: | 106 |
| 語文別: | 英文 |
| 論文頁數: | 195 |
| 中文關鍵詞: | 颱風定量降雨模式 、地形雨 、西南氣流共伴效應 、推論風速 、氣流坡度 |
| 外文關鍵詞: | Typhoon Quantitative Precipitation Model, Orographic Rainfall, Southwestern Airstream Accompanied Effect, Inferred Wind Velocity, Airstream slope |
| 相關次數: | 點閱:79 下載:2 |
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颱風雨是台灣地區最極端的暴雨類別,通常帶來高強度的集中降雨,2009年八月莫拉克(Morakot)颱風侵襲台灣,期間給曾文水庫集水區帶來幾近可能最大降雨的雨量,雖然莫拉克颱風的強度衹是中度,但中央氣象局在事件後指出有發生西南氣流的共伴效應以致造成長延時的強降雨。本研究應用颱風定量降雨模式法模擬莫拉克颱風在阿里山地區的降雨過程,特別針對模式計算無法近似模擬的高強度降雨情況檢討可能原因,以供未來應用該法模擬降雨之調整參考。
本研究用以模擬颱風降雨量之原理為暴雨模式法,將颱風降雨分為環流雨及地形雨兩型。環流雨為颱風底層環流向中心輻合造成之降雨,地形雨則為颱風氣流上昇過程中造成的降雨。應用Riehl (1954)提出的公式計算1,000 mb – 900 mb之間氣層的颱風環流雨,而地形雨則應用Fulks (1935)探討絕熱氣團垂直向上運動並致水氣凝結降雨之機制,計算850 mb – 550 mb之間氣層的降雨量,上述公式經王時鼎等(1977)採用模擬台灣地區多個重要水庫集水區的最大可能颱風降雨量。
由於氣象資料不盡完整,本研究模擬莫拉克颱風在阿里山地區之降雨量,先利用颱風定量降雨模式試算並與實際降雨量比較,定性探討雨量計算誤差的可能原因,再將整場降雨過程分成14個時間階段,定量修正或測試影響颱風降雨量的主要因子,包括阿里山地區風速、河谷有效風向與風速、氣流坡度、西南氣流共伴效應等,以期定量降雨模式計算雨量接近觀測雨量,最後結論阿里山地區之所以發生高強度降雨的合理物理條件,特別是各階段內西南氣流增進之風速及625 mb代表性氣層的氣流坡度。
Taiwan's wind and rainfall are the most extreme type of rainstorm in Taiwan. It usually brings higher-intensity concentrated rainfall. In August 2009, typhoon Morakot hit Taiwan, and bringing rainfall to the Zengwen Reservoir catchment near the probable maximum precipitation. Although the intensity of typhoon Morakot was only moderate, the central weather bureau pointed out after the incident that there was a southwestern airstream accompanied effect, resulting in long-delayed heavy rainfall. In this study, the Typhoon Quantitative Precipitation Model method was used to simulate the rainfall process of the typhoon Morakot in the Alishan area and the possible reasons for the higher-intensity rainfall. It could not be approximated by the model calculation were specifically reviewed for future reference.
The study used to simulate the principle of typhoon rainfall as the rainstorm method, which divided the typhoon rainfall into two types: circulation rainfall and orographic rainfall. Circulation rainfall is caused by the convergence of the bottom typhoon to the center, and the orographic rainfall is caused by the typhoon airstream rising. The formula proposed by Riehl (1954) is used to calculate the typhoon circulation rainfall between 1,000 mb – 900 mb, while the orographic rainfall is applied by Fulks (1935) to investigate the vertical upward movement of the adiabatic air mass and cause the water to condense the rainfall. Calculate the rainfall of the gas layer between 850 mb – 550 mb, the above formula was used by Wang et al. (1977) to simulate the robable maximum precipitation in several important reservoir catchments in Taiwan.
Because the meteorological data is not complete, this study simulates the rainfall of the typhoon Morakot in the Alishan area. First, we applied the Typhoon Quantitative Precipitation Model to calculate and compare with the observed rainfall, qualitatively discuss the possible causes of the rainfall calculation error, and then the whole rainfall process. Divided into 14 time periods, quantitatively correct or test the main factors affecting typhoon rainfall, including the wind velocity in Alishan area, the effective wind direction and wind velocity of the valley, the airstream slope, and the southwestern airstream accompanied effect. So the rainfall pattern can calculate the rainfall that close to the observed rainfall. Finally, the reasonable physical conditions for higher-intensity rainfall occurred in the Alishan area, especially the wind velocity of the southwestern airstream in each stage and the airstream slope of the representative gas layer of 625 mb.
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