摘要
本研究使用2001年5月綠島中尺度實驗計畫(GIMEX)中霧鹿測站的觀測資料，來分析夜間山風環流(Mountain winds)的發展與結構特徵。並進一步利用一高解析度的台大-普度(NTU-Purdue)二維非靜力模式來模擬及探討夜間山風的形成與發展，期望能由觀測到之山風環流來驗證數值模式的模擬結果，以瞭解在陡峭地形之下山風環流的發展與結構特徵。 在山風環流的觀測分析方面，山風的發展會在地面降溫最大時達到最強，山風發展的厚度最大約在200公尺左右，風速的極值則會因低層環境因素影響而有所不同，約介在6至10 m s-1之間。 山風環流的數值模擬結果方面，已可以完整掌握山風環流的發展與結構特徵，尤其對於夜間邊界層內小尺度的渦流運動，於模擬過程中均能得到完整的解析。山風環流的產生，主要是地表與同高度面上的自由大氣間產生溫度差異，造成壓力梯度而形成由山頂往谷底方向的山風環流，同時這樣的環流會帶動山頂的冷空氣沿著斜坡往谷底流動，流動的結果使得斜坡上溫度的差異變得更大，壓力梯度也就更大，環流就越強。在背景熱力場方面，山風環流的增強使得原來的穩定分層的熱力場轉趨於不穩定。當環流越來越強，熱力愈趨於不穩定時，環境場的風切與浮力項均提供了擾動發展時所必須的動能，因此擾動開始發展，同時也使得山風環流開始破碎(Breakdown)，厚度開始降低。 另外，在使用不同的網格解析測試顯示，較細的網格點能解析到較小尺度的渦流運動，對於山風環流的發展與變化也較能解析。在不同斜率斜坡下的模擬結果顯示，越陡峭的斜坡山風的發展越快速，同時環流的形態與厚度將越大，反之越平緩的斜坡，山風的發展與強度均較慢且較小，山風環流更不易發生破碎的情形。在考慮有環境風場影響下的模擬結果顯示，當環境風場與山風發展方向相反，且風速為2 m s-1時，山風的發展在剛開始時會有略為延遲的現象，之後隨著地表的降溫也持續地發展。唯其山風氣流的發展始終局限在斜坡100公尺範圍以內，顯示環境風場抑制了山風的發展，同時高度越高的斜坡受影響程度越大。
參考文獻
延伸閱讀
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