Program Promoting Office for New Southbound Program - MOST
台大大氣
雲、輻射、海–氣邊界層過程和南海季風
- 大氣-海洋邊界層過程觀測與分析
- 氣溶膠–雲–降水–季風相互作用模擬研究
研究團隊
隋中興 （台大大氣科學系）
盧孟明 （台大大氣科學系）
林博雄 （台大大氣科學系）
詹森 （台大海洋研究所）
許哲源 （台大海洋研究所）
楊穎堅 （台大海洋研究所）
曾于恒 （台大海洋研究所）
林沛練 （中大大氣科學系）
張瓊文 （文大大氣科學系）
陳韡鼐 （中研院環境變遷研究中心）
研究背景
南海(SCS)連結印度洋和太平洋暖池，是北印度洋夏季風通往東亞、西北太平洋，以及東亞冬季風流向澳大利亞的水氣通道。由於其特殊的地理位置與海陸分佈，南海的對流與東亞經向沃克環流和區域哈德利環流緊密互動，具有明顯的日夜循環、天氣尺度、準雙週、30-60天振盪，以及獨特的季風氣候特徵。夏季風期間，南海的多尺度天氣、氣候變化主要受熱帶影響，過去國際、國内學界，也針對這些議題在南海進行過SCS Monsoon Experiment (SCSMEX)及Southwest Monsoon Experiment/Terrain-influenced Monsoon Rainfall Experiment (SoWMEX/ TiMREX) 觀測實驗。冬季風期間，南海的天氣、氣候變化不僅受到熱帶影響，高緯度冷空氣從西伯利亞東部經西北太平洋向赤道方向擴散，寒潮爆發時間，可以達到南海，甚至越過赤道，影響海洋大陸的對流活動。由於熱帶對流與東亞中緯度西風急流緊密相連，寒潮活動影響可能會增強東亞急流並導致與中緯度系統的進一步相互作用，從而使亞洲冬季風成為可能地球大氣層中最活躍的行星尺度循環系統之一。過去自winter MONEX 觀測實驗開始至今也陸續有人研究。儘管前人對上述議題已經進行了很多的研究，但對於冬、夏季風期間邊界層及其與大尺度季風擾動間的研究相對較少。
由於南海季風氣候系統的重要性，我們於2016年8月2019年7月期間執行了南海雙島季風實驗，透過海研船、錨定、東沙與太平島加密探空、衛星等觀測，研究南海對流過程和熱帶波動、氣候振盪的動力機制。南海雙島季風實驗也是國際海洋大陸年(YMC)計劃規劃於2017年至2020年期間進行的觀測研究計劃之一，其他已完成YMC觀測實驗包括：YMC-Sumatra 2017; YMC-BSM 2018; Australia-Indonesia Project; PISTON。海洋大陸年計劃整體科學目標是“透過海洋大陸（地球上最大群島）區的觀測，增進對此區天氣-氣候變化的了解和其對全球的影響”。
在既有南海大氣海洋研究基礎上，我們將承續南海雙島季風觀測實驗，使用YMC所有觀測資料，在南海進行大氣-海洋邊界層的觀測與分析研究。同時也會就南海及周遭人爲排放氣溶膠對東亞季風發展的影響進行模擬研究。
工作項目
1. 分析南海大氣邊界層在冬、夏季的季内、天氣、日周期變化等時空環境的結構特徵，使用台大新海研1號兩個南海航次，於12月、5月執行大氣海洋觀測實驗。
2. 佈放EM-APEX float和drifter量測南海上層海洋的溫度、鹽度、海流速度和海表面波方向頻譜。結合船測及海洋-大氣觀測資料，研究海表面波對於海氣熱通量的影響、海表面波所造成的近海面分層結構上的改變。
3. 發展適用於海氣偶合模式中的海表面溫度日變化參數化方案，利用觀測實驗資料計算海洋近表層日夜變化的熱量收支，評估參數化方案的物理機制與過程，探討不同的季風和天氣條件下日夜變化週期的相位及振幅變化。
4. 結合剖風儀、探空、大尺度資料，分析梅雨季南海邊界層噴流、綜觀系統低層噴流和地形急流等特性以及其受鋒面系統的舉升或台灣地形舉升/阻滯所帶來的劇烈降雨。
5. 使用高解析度區域模式，結合WWLLN閃電數據、氣溶膠觀測資料 (7-SEA 實驗2017年期間)，研究夏季風期間的強對流事件裏降雨與閃電關係，評估氣溶膠-閃電對強降水臨近預報的價值
6. 兩個子計劃都將。子計劃6 將對2018年3月至4月期間中南半島生質燃燒對東南亞季風影響進行“有” 與 “無” BBA的兩組模擬實驗。著重分析BBA對東南亞季風發展前的層狀雲、邊界層和區域氣候的影響。
