Browsing by Author "陳冠杰"

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    利用高解析度大氣模式與CMIP6高解析度氣候模式探討TC頻率與破壞性之現今模擬與未來變化
    (2023) 陳冠杰; Chen, Kuan-Chieh
    本研究利用高解析度大氣與海氣模式，系統性評估模式模擬西北太平洋TC (Tropical Cyclone)活動之表現，及推估未來溫室氣體濃度為CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project 5)中的RCP8.5 (Representative Concentration Pathways 8.5)與CMIP6中的SSP5-8.5 (Shared Socioeconomic Pathways 5-8.5)暖化情境下，近未來(2021-2050)與21世紀末(2075-2099)西北太平洋TC活動及登陸東亞沿岸地區之變化，並利用GPI(Genesis Potential Index)與SSE (synoptic-scale eddy)能量診斷等工具，分析TC變化機制。結果顯示25~50公里高解析度大氣與海氣模式均可以模擬現今氣候TC生成與軌跡頻率。然而，模式仍低估TC平均最大強度及強烈TC數目，其中海氣模式更低估TC強度。經由SSE能量診斷分析，顯示ISO(Intraseasonal Oscillation)與SSE尺度交互作用，在TC強度增強過程中，扮演重要的角色。海氣模式模擬ISO提供顯著較少的能量給TC發展。ISO南側較弱的水氣通量，較不利TC潛熱釋放，TC可用位能轉換成較少的TC動能，限制TC強度發展。高解析度氣候模式有助於TC活動模擬表現。高解析度海氣(大氣)模式推估在CMIP6 SSP5-8.5 (CMIP5 RCP8.5) 暖化情境下，近未來(2021-2050) (21世紀末(2075-2099))的TC生成數目減少4.3%(50%)，強度增強0.8%(14%)，及伴隨降雨增加5.8%(35.4%)。TC登陸東亞沿岸地區的頻率減少4.5%(51.9%)。暖化效應影響下，高解析度海氣與大氣模式推估近未來與21世紀末西北太平洋TC活動的變化趨勢一致，但變化幅度仍具有不確定性。經由GPI與SSE能量診斷分析，發現高解析度大氣模式推估在21世紀末TC主要生成位置上，中層大氣較乾燥，季風槽減弱伴隨中層下沉運動異常及SSE活動減弱，限制TC生成。然而，在21世紀末，較暖海溫與較弱垂直風切，及SSE動能產生效率增加，有利TC更快速的增強，更具有破壞性。
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    秋季熱帶氣旋能量之年代際變化探討
    (2010) 陳冠杰
    本研究分析1945~2007年西北太平洋地區秋季颱風活動的變化，經過11年滑動平均後，秋強颱具有明顯的年代際(Interdecadal)變化。比較非活躍期(1973~1982年)和活躍期(1987~1996年)的結果顯示，活躍期颱風生成個數較多，發展成強颱的比例也較高，秋強颱生成位置往東西方向延伸，平均生命史較非活躍期長。 本文利用擾動能量的角度，將擾動能量形式分解成高頻率擾動(10天以下)和低頻率擾動(10~90天)，推導高頻率擾動動能收支方程式，進而探討兩時期秋季熱帶氣旋和低頻擾動，以及熱帶氣旋和平均流之間的能量轉換。研究結果發現，活躍期海溫的增暖往東西方向延伸，低層大尺度氣旋式異常環流和西風異常，使綜觀尺度擾動和平均流之間的能量轉換(CKM)、低頻振盪與綜觀尺度擾動之間的能量轉換(CKW)，以及擾動斜壓能量轉換都增強，有利於擾動的成長和颱風的生成。 CKM項的訊號主要是在中、低層，和過往的研究所提到的情形相似，CKW項的訊號則主要是在高層，之前甚少有文獻探討。在中太平洋地區(5°~15°N,160°E~180°)，不論活躍期還是非活躍期，主要的貢獻都來自於CKW項，而活躍期熱帶氣旋生成位置往東延伸，可能與高層CKW和低層CKM均增強有關。在西太平洋地區(5°~15°N,120°~140°E)，CKW和CKM都比中太平洋的能量轉換來得大，兩者均非常重要。活躍期熱帶氣旋生成位置往西延伸，可能和此區的CKW向下延伸至中、低層有關。