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凡那比颱風侵台期間雨滴粒徑之觀測研究

凡那比颱風侵台期間雨滴粒徑之觀測研究. 時間： 2012.07.23 報告者：盧又嘉 指導教授：林沛練 老師. 大綱. 前言 文獻回顧 研究動機 雨帶分類與處理方法 結果與討論 降雨率與 Dm 關係 雨滴粒徑分佈 探討 Gamma DSD 參數的變化 結論. 大綱. 前言 文獻回顧 研究動機 雨帶分類與處理方法 結果與討論 降雨率與 Dm 關係 雨滴粒徑分佈 探討 Gamma DSD 參數的變化 結論. 前言.

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凡那比颱風侵台期間雨滴粒徑之觀測研究

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Presentation Transcript

  1. 凡那比颱風侵台期間雨滴粒徑之觀測研究 時間：2012.07.23 報告者：盧又嘉 指導教授：林沛練 老師

  2. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  3. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  4. 前言 • 台灣的降水型態複雜，且多劇烈降水事件，許多的研究指出，雨滴粒徑分布依降雨的情況有不同的特性，而且雨滴粒徑分佈可決定雲中含水量(W)，回波強度(Z)，降雨率(R)等降雨積分參數，因此分析雨滴粒徑分布的特性十分重要。

  5. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  6. 文獻回顧 • Tokay et al. (1999) 、Chang et al.(2009)的研究皆認為使用10mm/hr就可明顯區分出對流與層狀降水。 • Chang et al. (2009) 統計2001至2005年侵台颱風期間光學式雨滴譜儀觀測資料，發現對流降水型態分佈集中介於大陸性對流及海洋性對流系統之間，不過由CPOL雙偏極化雷達反演2006年桑美颱風雨滴粒徑分佈，對流性降水卻是比較集中在海洋性對流系統。 • Bringi et al.(2003)，以連續五筆降雨率資料的標準差來分類，並用標準化截距參數及均質粒徑探討各地區的降雨形態，利用多次實驗資料擬合出層狀降水的位置並且將對流性降水分成海洋性及大陸性對流。

  7. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  8. 研究動機 • 當颱風在登陸陸地時，颱風眼及眼牆結構容易受地形破壞，使得結構變得不完整，但2010年的凡那比颱風個案在登陸台灣後，還具有很完整的颱風結構，且個案期間，在南部:高雄甲仙、集來站，以及北部:翡翠、霞雲站皆架設了撞擊式雨滴譜儀，並且清楚的觀測到不同降雨特性，因此本研究想要透過雨滴譜儀的觀測資料來了解颱風的不同雨帶(外圍環流降雨、颱風眼通過前的強對流雨帶、颱風眼通過後的強對流雨帶、螺旋雨帶)的雨滴粒徑分佈特性。

  9. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  10. 將北部(翡翠、霞雲)與南部(甲仙、集來)用雷達回波圖，粗分颱風的不同雨帶將北部(翡翠、霞雲)與南部(甲仙、集來)用雷達回波圖，粗分颱風的不同雨帶

  11. 09/18 翡翠、霞雲 1300~1700UTC 外圍環流降雨 翡翠 霞雲

  12. 09/18 翡翠、霞雲 1300~1700UTC 外圍環流降雨 翡翠 霞雲

  13. 09/18 甲仙、集來 1700~2000UTC 外圍環流降雨 甲仙 集來

  14. 09/18 甲仙、集來 1700~2000UTC 外圍環流降雨 甲仙 集來

  15. 09/19 甲仙、集來 0100~0300UTC 颱風眼通過前的強對流雨帶 甲仙 集來

  16. 09/19 甲仙、集來 1000~1300UTC 颱風眼通過後的強對流雨帶 甲仙 集來

  17. 09/19 甲仙、集來 1000~1300UTC 颱風眼通過後的強對流雨帶 甲仙 集來

  18. 09/18 翡翠、霞雲 2200~0000UTC 螺旋雨帶 翡翠 霞雲

  19. 09/18 翡翠、霞雲 2200~0000UTC 螺旋雨帶 翡翠 霞雲

  20. 09/19 甲仙、集來 1700~2000UTC 螺旋雨帶 甲仙 集來

  21. 09/19 甲仙、集來 1700~2000UTC 螺旋雨帶 甲仙 集來

  22. 資料處理方法-儀器介紹 • 撞擊式雨滴譜儀(JWD) 雨滴粒徑: 0.359-5.373mm

  23. 資料處理方法 • 時間間隔1分鐘，單筆資料的降雨率不到0.1mm/hr則不使用此資料。 • Gamma DSD (Ulbrich,1983) • 標準化截距參數Nw (Testud et al. 2001) • 以降雨率10mm/hr區分層狀及對流降水

  24. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  25. 外圍環流降雨 颱風眼通過前的強對流雨帶 最大的Dm值:2.5mm Dm平均值:1.91mm 最大的Dm值:2.6mm Dm平均值:2.13mm 颱風眼通過後的強對流雨帶 螺旋雨帶 結果顯示Dm值會隨著降雨率增加而有增大情形。 最大的Dm值:2.8mm Dm平均值:2.38mm 最大的Dm值:2.3mm Dm平均值:1.79mm

  26. Dm幾乎均在2.7mm以下 • 降雨率小於10mm hr-1時， Dm值分布情況十分廣泛 • 降雨率大於10mm hr-1時，隨著降雨率增加，Dm值分布會趨於一致 • 顯現雨滴的增長似乎有一定的限制，推測此時雨滴的碰撞結合效率與分裂破碎效率達到平衡的結果。

  27. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  28. 本研究沿用Chang et al.(2009)提出將降雨型態分為三類:弱層狀、層狀以及對流降雨

  29. 對流降雨 弱層狀降雨 層狀降雨 弱層狀降雨 2000-0500UTC 0600-0700UTC 1700-1830-2000UTC >4mm 2.3mm~4mm <2.3mm <2.0mm <1.3mm >1.9mm <1.9mm <1.3mm

  30. 綜合上述結果顯示:本研究分類三種降雨型態裡，對流降雨中最大雨滴粒徑大於4mm，Dm值大於1.9mm；層狀降雨中最大雨滴粒徑介於2.3-4mm，Dm值介於1.3-1.9mm之間；弱層狀降雨中最大雨滴粒徑小於2.3mm，Dm小於1.3mm。綜合上述結果顯示:本研究分類三種降雨型態裡，對流降雨中最大雨滴粒徑大於4mm，Dm值大於1.9mm；層狀降雨中最大雨滴粒徑介於2.3-4mm，Dm值介於1.3-1.9mm之間；弱層狀降雨中最大雨滴粒徑小於2.3mm，Dm小於1.3mm。

  31. 甲仙 翡翠 ---外圍環流降雨 ---螺旋雨帶 ---外圍環流降雨 ---颱風眼通過前的強對流雨帶 ---颱風眼通過後的強對流雨帶 ---螺旋雨帶 集來 霞雲 ---外圍環流降雨 ---螺旋雨帶

  32. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  33. 甲仙 甲仙 ---外圍環流雨帶 ---颱風眼通過前的強對流雨帶 ---颱風眼通過後的強對流雨帶 ---螺旋雨帶 集來 集來

  34. Bringi et. al.(2003):使用Nw和Dm分析不同氣候區的不同降雨型態特性 海洋性對流 層狀降水 左上端較小的淞冰粒子融化 右下端為較大的雪片融化 大陸性對流

  35. 外圍環流降雨 甲仙 翡翠 集來 霞雲

  36. 螺旋雨帶 甲仙 翡翠 集來 霞雲

  37. 甲仙 甲仙 颱風眼通過後的強對流雨帶 颱風眼通過前的強對流雨帶 集來 集來 颱風眼通過前的強對流雨帶 颱風眼通過後的強對流雨帶

  38. 大綱 • 前言 • 文獻回顧 • 研究動機 • 雨帶分類與處理方法 • 結果與討論 • 降雨率與Dm關係 • 雨滴粒徑分佈 • 探討Gamma DSD參數的變化 • 結論

  39. 結論

  40. Thank you for attention!

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