《雙颱合輯》EP.2 一張圖看懂典型梅雨3D配置

ben811018 · 2017-5-12 22:35

《雙颱合輯》EP.2 一張圖看懂典型梅雨3D配置

文：台灣颱風論壇彭欽旋、台灣颱風洪水研究中心

在梅雨季，什麼樣的大氣配置易有致災降雨?
　
時序已來到梅雨季的第一個月－５月
但在5月中旬以前，真正的梅雨鋒面尚未出現
而最容易發生"豪大雨"的梅雨
除了滯留鋒面要停留在台灣附近以外
其實背後還要有很多天氣系統在幫忙
而且這些天氣系統在大氣低中高層都有
那此時梅雨的3D立體大氣配置，又是如何呢?
　
首先，就從我們常看的”地面天氣圖”說起
所以我們將由下而上分析這張3D圖。
---------------------------------------------------------------
► 近地面(1000hPa)風速&流場
我們常在梅雨季時，看到在地面天氣圖中
有一條”滯留鋒面”肆無忌憚地切在台灣上
在冷暖空氣相互角力的情況下
大量的暖空氣受舉升而成雲致雨
此外，也可看到”太平洋高壓”退得遠遠的
絲毫不敢進犯台灣而抑制降雨
但在天氣圖中，我們看不到的
還有大尺度的夏季季風(熱帶為西南季風)
正在吹拂著亞洲大陸以及東亞島弧
並帶來豐沛水氣，雨季就這樣開始了。
---------------------------------------------------------------
► 1.5公里高(850hPa)水氣&流場
這一層的配置其實跟地面很像
也是西南季風吹拂著南亞及東亞。
而西南季風的來源
可以追溯至澳洲以及南印度洋
由於太陽直射區域漸漸移至北半球
行星風帶也往北移，南半球的副高往赤道靠近
又加上北半球因陸地增溫而形成大低壓帶
因此南半球的空氣大量往北跑
途中經過熱帶海洋而變成暖濕空氣
並跨過赤道，就形成我們熟悉的”西南季風”
若此時在台灣及日本南方海面拉出一條”暖舌”
暖濕氣流就像伸舌頭一樣，掃過所經區域
並提供可感熱以及水氣潛熱
為對流雲系提供優渥的條件去發展。
---------------------------------------------------------------
► 5.5公里高(500hPa)風速&流場
之前都在敘述低對流層的大氣配置
現在，我們來到中對流層了。
空氣開始變得稀薄，可能需要氧氣筒((誤
在介紹這一層的主角之前，
想讓大家了解什麼叫做”槽”。
槽，就是從低壓延伸出來的狹長區域
如果以地形來比喻，可形容它是”縱谷”
而因為它是低壓，所以此處的空氣會旋轉
向心力就是指向低壓的”氣壓梯度力”。
在這一層的主角－東亞主槽的左右側
可以看到西風帶一路從印度吹經東亞
最後吹往廣大的太平洋上
當西風從槽區吹出去的時候
由於失去向心力
空氣會依照慣性向外擴張
也就在槽的東側(槽前)出現輻散
把它下面的空氣給拉上來，促進對流發展。
當然，槽本身也會移動，只是比西風慢
如果槽的左右側出現高壓而阻塞了西風
則槽的移動就會受到阻礙
而此時假如台灣恰好在槽的東側
那就會發生”長時間”的降雨。
---------------------------------------------------------------
► 10公里高(250hPa)風速&流場
最後，我們來到了高對流層。
在說明為什麼台灣上空會出現分流之前
想跟大家介紹高空”南亞高壓”的形成機制。
在４月左右，由於太陽直射區域北移
中南半島(中心為泰國)熱對流也變得旺盛
因此可感熱及水氣潛熱開始加熱大氣
隨著時間的累積效應
中南半島上空的大氣受熱而膨脹
並往四面八方擠壓，包含往高空擠
所以在這一層(高空)發展出南亞高壓
開始把在台灣上空的西風噴流向北推。
南亞高壓出現之後，因為台灣北邊仍是西風
但台灣南邊卻是南亞高壓東側的北風
所以台灣上空的氣流分道揚鑣
出現分流而有利於高空的輻散
把它下面的空氣抽上來，再次促進對流。
此外，西風噴流在台灣東北方
動力上也有助於台灣附近空氣上升。
　
以上就是台灣地區在梅雨季的時候
易造成致災降雨的3D大氣環境條件配置
希望大家能了解在梅雨季
尤其是劇烈天氣快要發生的時候
近地面及高空大氣可能發生了什麼事情
有任何疑問都可以直接在下方留言詢問喔^^
此外，在這邊要提醒大家
隨著時間漸漸進入雨季
無論是午後降雨還是鋒面過境
發生”強降雨”的機會將愈來愈高
因此要時常留意即時的天氣資訊
也要注意對”強降雨”有直接影響的事物
例如低窪地區、排水系統是否順暢
當然，除了降雨，也要注意高溫喔!!!
---------------------------------------------------------------
圖片構思來源：2017產官學梅雨論壇
★ 特別感謝－中央氣象局氣象預報中心黃椿喜課長讓小編激發製圖及寫作靈感，也感謝Steve Liu學長在這篇主題中不吝給予指導。