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熱帶氣旋外圍雨帶之起源

Cheng-Ku Yumail, Che-Yu Lin & Chi-Hang Pun

 

Nature Communications 14,7061 (2023)

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42896-x

 

熱帶氣旋(颱風)是自然界最具破壞力的天氣系統,而熱帶氣旋外圍雨帶(outer tropical cyclone rainbands, TCRs)是其風暴範圍內劇烈降水與危險天氣集中區域之一。儘管過去數十年來氣象界已針對外圍雨帶的各個面向進行探究,但是外圍雨帶的起源仍舊是大氣界未解之謎。大氣科學系游政谷教授、博士後林哲佑與研究生潘知行研究團隊利用2002~2019年長期的台灣全島地面雷達觀測網資料(中央氣象署提供)、大尺度再分析資料及其它熱帶氣旋觀測資訊,從95個侵台颱風中成功辨識出1029個在初生階段的外圍雨帶,對於熱帶氣旋外圍雨帶起源提供了科學上重要的線索和啟示。相關研究成果刊登於卓越期刊Nature Communications。

研究顯示,絕大部分的外圍雨帶(約97%)都是在熱帶氣旋外圍區域生成(outer origin)。而外圍雨帶的移速與重力波(gravity waves)或渦旋羅士比波(vortex Rossby waves)的理論傳播速度有明顯不一致。此外,外圍雨帶生成區域常常具有類似颮線環境的低層垂直風切與內流特性,且移速較快的類颮線(squall-line)外圍雨帶傾向於在熱帶氣旋外圍降水區的邊緣地帶形成。原本存在於熱帶氣旋外圍周遭的環境降水特徵是決定類颮線外圍雨帶與非颮線外圍雨帶的重要因子。

 

Keywords: VERTICAL WIND SHEAR; CONVECTIVE-SCALE DOWNDRAFTS; BOUNDARY-LAYER STRUCTURE; SPIRAL RAINBANDS; PART I; NUMERICAL-SIMULATION; HURRICANE RAINBANDS; PRINCIPAL RAINBAND; EVOLUTION; BANDS