MCC/YESR 2022
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MCC/YESR 2022

簡介

宜蘭地區因地形與氣候條件特殊,在冬季東北季風的影響下,常出現連續降雨甚至豪雨的現象,形成「竹風蘭雨」的氣候特徵。然而,過去對於這些降雨特徵的形成機制與空間分布了解有限,特別是在複雜地形與對流系統的交互作用方面。

降雨特徵與歷史觀測

「竹風蘭雨」的概念源於清代記載,描述新竹冬季多風而無雨,宜蘭則多雨少風。現代觀測顯示,宜蘭地區冬季降雨主要受東北風舉升與地形影響,形成局部降雨高發區。然而,特定條件下平原地區的降雨量甚至超過山區,這種異常現象過去難以透過傳統模型解釋。

早在日本時代,宜蘭地區就已開始系統性氣象觀測,並首次提出「第二類地形性降雨」概念(
樺澤實,1950),描述因東北風迴流在平原形成強降雨的機制。然而,這一概念模型不考慮對流發展所伴隨之非絕熱機制的乾模式(dry model),與實際大氣中的物理機制可能不盡相同,需要更多的觀測資料與模擬實驗來驗證。

2020 年宜蘭暴雨觀測實驗

為深入探討宜蘭地區冬季降雨的形成機制,2020 年台灣氣象學界展開一系列觀測實驗。由中央氣象局、中國文化大學、國立臺灣大學、國立中央大學等多單位合作,在宜蘭地區設置多項觀測儀器,包括地面自動氣象站、微型探空儀(Storm Tracker)、低功率雷達等,並進行高密度的三維大氣觀測。

此次觀測實驗分為夏季測試與冬季正式觀測兩階段,重點在於:

  1. 低層氣流與地形交互作用:利用剖風儀(Wind Profiler)、微波降雨雷達(Microwave Rain Radar,MRR)等設備,觀測東北風環境下的氣流迴流與輻合特徵。
  2. 高時空解析度數據:使用成本較低的微型探空儀(Storm Tracker),搭配標準作業用探空(Vaisala、GRAW),於每 1.5-3 小時施放探空氣球,觀測對流系統、地形效應等物理機制。
  3. 多站聯合觀測:部署多個自動氣象站,形成高密度觀測網絡,覆蓋平原、山區與河谷。

實驗期間的降雨事件顯示,即便在無明顯深對流雲系的情況下,宜蘭仍可出現超過 240mm 的日降雨量,這類暖雲型降雨機制成為後續研究的重點。

本次實驗為宜蘭地區冬季降雨研究提供了寶貴數據,但仍屬測試性質。未來需進一步擴大觀測範圍與時間,以揭示更多複雜地形、局地環流與對流系統間的相互作用。此外,宜蘭地區的特殊地形也為研究山區與低層大氣的交互作用提供了理想場域,期望透過更多實驗進一步提升對地形降雨的理解與預測能力。

宜蘭地區的冬季降雨不僅是台灣特殊氣候的縮影,也是地形與大氣動力交互作用的絕佳研究場域。本次實驗展現了台灣氣象研究的國際水平,同時也為未來研究奠定了基礎,期望這些成果能進一步提升區域性氣象預報能力,減少氣象災害對民眾的影響。

關於實驗
郭鴻基
國立臺灣大學大氣科學系
2022/10/20
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2022/11/17