lccrportal.lib.ntnu.edu.tw/bitstream/20.500.12235/101402/7/... · 2019. 9. 5. ·...

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LCC, land cover change forcing 1975 Cherney LCC Zhao et al. 2001 LCC e.g. Rowell et al. 1995; Xue 1997; Nicholson et al. 1998 e.g. Bonan et al. 1992; Polcher and Laval 1994; Lean and Rowntree 1997 McGuffie et al. (1995) Chase et al.(1996, 2000) Rossby wave 1999 35 Ramankutty and Foley,1999 PRM

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  • 第七章、中南半島及華南地區地表覆蓋改變化對東亞夏季季風的衝擊

    地表覆蓋改變(LCC, land cover change),是大氣系統中一個作用力

    (forcing)的想法,早在 1975 年由 Cherney 所提出。LCC 會影響區域氣候的

    模擬,藉著可感熱與潛熱,改變大氣可用能量。也可藉著蒸發量與淨流量,影響

    降雨的變化(Zhao et al. 2001)。過去地表覆蓋改變(LCC)的研究,主要多著

    眼於南美洲、非洲及東南亞區域的沙漠化(e.g. Rowell et al. 1995; Xue 1997;

    Nicholson et al. 1998)以及去森林化(e.g. Bonan et al. 1992; Polcher and Laval

    1994; Lean and Rowntree 1997)的研究。McGuffie et al. (1995) 證明了熱帶

    地區去森林化作用對中高緯度地區的氣候,有顯著的影響。Chase et al.(1996,

    2000)針對區域的地表覆蓋改變,進行模擬,發現全球溫度與降雨將有所改變,

    尤其是高緯度地區。他的解釋是,地表覆蓋改變在熱帶產生的變化,透過異常的

    Rossby wave向北傳至高緯度地區。

    地球上人口快速的增加與社會經濟發展,將此壓力直接加諸在地球系統之

    上。1999年的調查地球陸地表面已有 35%以上,因人類的活動而改變了地貌景

    象(Ramankutty and Foley,1999),地球表面大部分的改變都是都市、工業發展、

    農田及牧場。中國及東南亞地區,是近幾年來世界經濟發展快速的地區之一。土

    地利用與發展需求大,地表覆蓋改變的發生相當快速,未來勢必對氣候有不小的

    影響。

    在第六章的實驗中,針對模擬範圍內的陸地,進行大範圍地表過程的改變,

    由於雖然陸地交互過程相當複雜,但是大部分的反應都透過地表的增溫與降溫的

    過程,改變海陸溫度對比,影響東亞地區夏季季風的環流,改變季風環流水氣輸

    送的位置與強度,並使其降雨的分布發生變化。未來的地表變化,雖然是我們目

    前無法掌握。但是,在未來的中國與中南半島等地區,地表覆蓋的改變,是必然

    的趨勢。先前 PRM的模擬中,顯示夏季季風的西南氣流,帶領著水氣,通過孟

    加拉灣、中南半島北部至華南地區進入東海日本一帶。因此,本研究選定季風氣

  • 流經過的中國及中南半島二個區域,藉由地表覆蓋改變實驗,了解區域地表覆蓋

    改變如何對夏季季風產生衝擊。

    本研究針對二個區域進行實驗,一為中南半島(95~110 ゚ E;10~25 ゚ N),

    另一為華南地區(110~120 ゚ E;20~30 ゚ N)的陸地區域,改變當地植物地貌分

    布。分別將中南半島及華南地區的植物改變成裸土、闊葉林及農田,改變的明細

    如表 2.5,改變的範圍如圖 7.1。

    實驗設計為如下︰

    本實驗的模擬範圍同第三章,解析度使用 60km,植物土地使用資料為 UMD

    植被資料。雖然在第五章的模擬實驗中,證明使用 CNRM資料時,PRM模擬結

    果比較為理想。但因為此模擬,必須以人工方式更改模式地貌資料。所以僅能使

    用 UMD的資料方便進行。本實驗的控制組為第三章東亞夏季季風模擬 1998年

    的個案,初始資料與邊界資料使用ECMWF資料。每個實驗的積分時間為自 1998

    年 5月 1日 00Z起模擬積分四個月。前一個月份的積分,為 spin up的調整時間,

    僅針對季風肇始後的東亞季風進行研究。

    在地表過程研究中,最重要的二組參數,為反照率與粗糙度。圖 7.2a 為

    UMD資料的平均反照率,圖 7.4a則為 UMD資料的粗糙度。各實驗組的反照率

    及粗糙度與控制組之間的比較,如圖 7.2~7.5。

    當地表皆設定裸土時,中南半島(實驗代號為 Veg1_1)反照率的改變,呈

    現部分增加及部分減少的情況。就整體而言,反照率略微減少。華南地區(實驗

    代號為 Veg2_1),反照率則完全呈現減少的情形。如果以常綠闊葉林取代,中

    南半島與華南(實驗代號分別為 Veg1_2 與 Veg2_2),反照率均呈現減少的情

    形。若以農田取代,中南半島與華南地區(Veg1_3 及 Veg2_3)二地反照率均

    呈現增加的情形。但各組的反照率的變化,其實並不大,變化率約為±2~3%。

    粗糙度部分,二地區的改變結果較為一致。以裸土及農田取代,地表粗糙度減少,

    常綠闊葉林取代,粗糙度則增加。裸土與農田粗糙度的值大致相同,平均都在

    2~10cm左右。

  • 7.1、中南半島地表覆蓋改變實驗︰

    地表覆蓋物的改變是改變地表過程的外部條件。地表反照率及地表覆蓋物

    種比熱的改變,改變能量收支,使其地表反應的溫度發生變化,進而將影響季風

    環流與降雨分布。

    圖 7.6為各組模擬的夏季平均降雨(含 850hPa流線圖)及地表溫度。在中

    南半島地區,三組植被改變的模擬中,東亞地區的夏季降雨變化較為明顯的地

    區,為日本到東海附近海面。這個區域是季風主要的氣流,在通過中南半島與西

    北太平洋的氣流合併的下游地區。

    7.1.1、東亞夏季平均溫度與降雨之變化

    這三組模擬中,以 Veg1_1(地表覆蓋改為裸土)的模擬,在日本-東海附

    近地區的降雨量最多,其次為 Veg1_3(改為農田)的模擬,Veg1_2(改為常綠

    闊葉林者)模擬的降雨量最少。在模擬的 850hPa流線場中,三者的表現均與控

    制組結果相當接近。三組模擬的太平 高壓強度,以 Veg1_2 模擬的結果較強,

    其他二組略微偏弱。夏季平均地表溫度的變化,以中南半島與華南地區差異較

    大。中南半島地區,在三者中以 Veg1_1模擬溫度最高,整個半島均可超過 30℃

    以上;其次為 Veg1_3均高於 27℃;Veg1_2溫度表現較低,約有一半地區溫度

    低於 27℃。整個模擬範圍陸地區的地表溫度,仍以 Veg1_1 的溫度較高,其次

    為 Veg1_3。

    溫度與降雨模擬結果與控制組模擬的比較中(如圖 7.7)。當地表覆蓋改為

    裸土時(Veg1_1),在中南半島地區,裸土的比熱及反照率均比控制組中的植物

    小,夏季地表溫度則呈現增溫,中南半島增溫最大處可達 4℃以上。在北緯 35~40

    ゚ N韓國與中國北方附近,出現一個降溫區,最大約為-1.5∼-1℃,降溫幅度

    並不大。將植被改成常綠森林後(Veg1_2),中南半島地區地表溫度明顯下降,

    當地最大降溫約為-2℃以上,在中南半島北方的地區,多為降溫區,降溫幅度

  • 並不大。僅約在北緯 40 ゚ N地區(韓國附近),模擬範圍的東北區域呈現小幅增

    溫,增溫情形不大,均為 1℃以內。當改為農田時(Veg1_3),中南半島地區溫

    度改變,出現非一致性,在半島的東部地區為增溫,西部地區則為降溫。整體而

    言,平均溫度改變為-0.1℃,相當不顯著。其他地區,沿海地區及韓國為降溫,

    模擬範圍的北邊及青藏高原出現增溫情形,但的溫度變化範圍均在±1℃以內。

    降雨部分的改變(如圖 7.7)。在實驗 Veg1_1(中南半島改為裸土)的模擬

    中,中南半島地區夏季平均降雨量則呈現增加情形,平均約增加 1.75mm。整個

    東亞地區,夏季平均降雨的分布,整區除了韓國、中國東北地區向西南延伸至長

    江上游地區及青藏高原一帶則為減少,其他地區的雨量都為增加。雨量改變的空

    間分佈,與第六章增溫個案的降雨變化分布相同,呈現一個正負正的三極結構。

    實驗 Veg1_2(以常綠闊葉森林取代)的模擬中,中南半島地區的雨量減少,平

    均減少為 0.17mm,減少的幅度並不明顯。就整個東亞地區而言,除了孟加拉灣

    的北方迎風面地區,雨量增加外,其他地區雨量多為減少。此一結果與第六章的

    地表降溫模擬實驗的降雨變化類似。實驗 Veg1_3(地表覆蓋為農田)的模擬中,

    中南半島當地降雨量略微增加 0.18mm。就整個東亞地區而言,華南沿海地區、

    台灣附近海面及韓國附近(含中國東北)地區,雨量為減少,孟加拉灣、中南半

    島西部地區、南海、長江附近及中國西北部的陸地降雨偏多,雨量的改變幅度並

    不大。

    7.1.2、東亞夏季季風環流場變化

    由前面降雨分析得知,中南半島地表改變,對降雨的影響相當顯著。夏季

    季風的降雨,多因為季風環流改變所造成。圖 7.8為三組實驗的 850hPa的流線

    場與高層 200hPa的高度場,減去控制組模擬的結果。

    Veg1_1的模擬實驗中,中南半島地區因地貌改變後,地表溫度增加。局部

    地區溫度的改變,卻使高層南亞高壓呈現略微增強的情形(如圖 7.8b)。低層

    850hPa流線場中,在東海到日本附近,增強一個氣旋式的環流,說明該區域附

  • 近的太平洋高壓勢力出現減弱情形(如圖 7.9b)。氣旋式環流為一輻合場,位於氣

    旋式環流的南側邊,自孟加拉灣、中南半島到台灣一帶,西南季風明顯被增強(如

    圖 7.9a)。在 850Hpa的流線場中,位於韓國北方,產生一個對應的反氣旋系統。

    實驗組 Veg1_2的模擬中,中南半島地區溫度下降。低層 850hPa呈現反氣

    旋距平,東亞地區多為地表降溫,陸地上的熱低壓略微減弱(圖 7.9d),陸地上

    的氣壓值則呈現正距平增加的情形,反應至高層 200hPa的南亞高壓呈現略微減

    弱。低層 850hPa的流線場,在日本附近則出現一個反氣旋系統的增強,使得東

    亞地區太平洋高壓勢力呈現增強趨勢。順時針的氣流使得東亞大陸的邊緣,出現

    東北季風的異常,表示夏季季風的西南氣流,受阻減弱。在孟加拉灣的北方陸地,

    因為異常東北風進入,產生一個氣流輻合的環流(圖 7.8c及 7.9c)。

    在 Veg1_3 的模擬中,中南半島地表溫度增加的並不明顯。因此反應至

    200hPa 的高層,南亞高壓雖有增強,比起實驗 Veg1_1,增強的程度非常小。

    在此模擬中,雖然地表溫度改變並不明顯,但粗糙度則為明顯減小,使得摩擦阻

    力變小。季風在通過中南半島時,風力有增強的趨勢(圖 7.9e)。因此在低層

    850hPa氣流的改變,在日本附近也出現有一氣旋式環流的增強。中南半島地區,

    則產生了一個弱的反氣旋系統,使得增強的西南季風,通過中南半島時因反氣旋

    系統的阻擋,必須偏北行進。在 Veg1_3的 850hPa流線場,可以發現在中南半

    島附近,發現太平洋高壓的勢力,有略微西伸的情形。圖 7.9f 為海平面氣壓的

    變化,在中南半島則出現氣壓正距平的反氣旋變化,與太平洋高壓的增強與西伸

    有關。

    季風環流的改變,將直接影響水氣傳送的改變。在此使用與前面章節相同

    的方法,將每一層的水氣通量進行垂直積分,代表整層水氣傳送總量。圖 7.10

    為三組模擬的夏季平均水氣傳送通量及與控制組 PRM_Con 之間的比較。在圖

    7.10a、c、e為三者夏季平均水氣通量分布,圖 7.10b、d、f則為三者與控制組

    的差值。三者的水汽主要傳送路徑大致相同,僅在中南半島經華南長江流域的陸

    地到日本一帶,傳送的水汽通量出現些微的差異。在與 PRM_Con 的比較中,

  • 可以放大彼此間的差異。在 Veg1_1及 Veg1_3的結果中,西南季風主要水氣輸

    送路徑上的水汽通量呈現增加的狀況,Veg1_2則減少。

    Veg1_1與控制組的比較,顯示在季風水氣主要通道上,水氣通量增加,但

    是在韓國、山東半島向西南延伸到高原及孟加拉灣一線,則呈現減少。此一結果

    似乎說明,整個水氣傳送帶不只減少,而且因為環流改變而向南移動。在 Veg1_3

    的結果中,水氣通量的改變與 Veg1_1的空間結構相當相似,水氣通量增加的強

    度明顯較 Veg1_1為弱。Veg1_2的空間分布,與 Veg1_1及 Veg1_3的空間分

    布相反,在 Veg1_2的分布中,在水氣傳送的主要通道,中南半島、南海經台灣

    附近到日本呈現水氣傳送通量減弱的情形。在 Veg1_1中減少的區域,在此處則

    變成減少的區域。

    根據環流場的分析可以瞭解,Veg1_1的模擬中,季風環流因為海陸溫差增

    加,增強大陸邊緣的季風環流,增加水氣傳送通量。同時,太平洋高壓則為減弱

    且向東退,因此,季風水氣輸送的主通道也向東南移動。Veg1_2的結果,正好

    相反,海陸溫差減小,季風環流減弱,因此水氣的輸送減少。

    地表直接提供大氣的水汽,主要來自蒸發量,在三組模擬的蒸發量的比較

    中(圖 7.11),夏季平均的蒸發量分布,中南半島地區因為 Veg1_1模擬的地表

    溫度較高,且通過中南半島的近地面風速增加,使得蒸發量釋出的也比較多,其

    次為 Veg1_3,Veg1_2 釋放出的蒸發量為最少。另外差異較大的地區為長江下

    游的地區,其結果與中南半島地區相似,以 Veg1_1的釋放較多,其次 Veg1_3,

    最少者為 Veg1_2。在減去控制組 PRM_Com模擬的結果(如圖 7.11(b)、(d)、

    (f)),蒸發量差異較大的地區,為中南半島到長江流域的沿海地區。Veg1_1釋出

    的蒸發量增加較為明顯,Veg1_2則呈現減少,Veg1_3的變化幅度較小。圖 7.12

    為利用垂直積分的水平通量計算,算出透過水平傳送方式貢獻給每一個格點水氣

    量。透過水平傳送的方式所獲得的水汽量與總降雨量相當相似,降各組結果與控

    制組相減,獲得各組水氣傳送量的改變,與降雨量的改變相當一致。蒸發量的改

    變,似乎與降雨量的改變關係並不明顯,降雨的變化與水氣傳送通量的改變有關。

  • 7.1.3、對東亞夏季季風降雨帶北移的影響

    在中南半島地表覆蓋改變的模擬,由三組的月平均降雨與 850hPa 流線場

    (如圖 7.13)可以發現不同的地表覆蓋,太平洋高壓和降雨帶的分布,呈現明

    顯的差異。

    在 6 月份的結果中,太平洋高壓與降雨帶的位置,三者相差並不大。降雨

    的位置,均在日本到華南一帶,僅有 Veg1_1的降雨明顯較多。7月份的結果,

    在菲律賓東方海面,三者均有一個反氣旋中心存在,整體而言低層環流的分布大

    致相同。在 Veg1_1的模擬中,因大陸低壓勢力較強,在中國的山東半島與黃海

    地區,低壓槽線向外擴張,推擠太平洋高壓。使其日本附近的高壓脊偏弱,使得

    鋒面雨帶在偏弱的太平洋高壓作用下,無法順利向北移動,降雨帶一直維持在日

    本南方海面附近。在 veg1_3的結果中,在韓國與渤海灣附近,有一個小的氣旋

    式環流產生,抑制高壓脊北抬。雖然日本附近的降雨量明顯存在,但仍較 Veg1_1

    的降雨少。Veg1_3在高壓較弱的情形下,雨帶北移的狀態變得較不明顯。Veg1_2

    的模擬中,夏季的雨帶則明顯移至日本韓國一帶,沒有低壓向外擴張的阻擋,高

    壓脊在東海地區,可以順利向北發展。8月份期間,三者在低層環流場及雨量分

    布,差異較前二個月的變化較大。Veg1_1及 Veg1_3二者的雨量已移至日韓之

    間的日本海,梅雨鋒面的低壓槽線位於韓國附近,Veg1_2的雨帶則北移至韓國

    北方,接近中國東北至河北省附近。三者的模擬,雨帶的北移程度與大陸熱低壓

    及太平洋發展有關。當低壓較強向外擴張阻擋太平洋高壓發展並隨季節北移,因

    此鋒面雨帶的北移就較不順利。若低壓較弱,太平洋高壓就可以隨季節增強並向

    北發展,梅雨鋒面則可以順利向北移動。

    圖 7.14 為三組各月份的低層環流場減去 PRM_Con 控制組模擬結果的比

    較。在 Veg1_1的結果中,6月份期間,在南海及東海,有氣旋式環流的增強,

    四川盆地附近則為反氣旋。因為南海的氣旋環流,使得在台灣地區到華南一帶,

    東南風增強。7月份,在日本西南方海面上,氣旋式環流增強。8月份,氣旋是

  • 環流中心北移至長江口附近。在 7、8二個月份,氣旋式環流的南邊地區,比起

    控制組的模擬,夏季的西南季風明顯增強。

    在 Veg1_2的結果中,6月份也有幾個小系統的變化,在中南半島附近有反

    氣旋式環流增強,在日本西南方海面及黃海附近,各有一個反氣旋及氣旋式環流

    的增強。在二個反氣旋式環流的作用下,台灣附近海面及南海,均呈現西南風減

    弱的情形。7 月份以後(含 8 月份),日本附近海面的反氣旋式環流逐漸增強,

    中南半島的反氣旋系統則逐漸減弱,二系統合併唯一。因此,在整個東亞的沿海

    區域及海上,西南風明顯減弱。

    Veg1_3的結果中,6月份,在東亞地區有三個小系統被增強,分別是四川

    盆地與日本西南方的反氣旋系統,及韓國與黃海附近的氣旋式系統。台灣地區到

    南海地區,受反氣旋系統影響,西南風減弱。7月份,日本西南方海面有一氣旋

    式環流增強,且在中南半島地區有一反氣旋系統增強,整個東亞地區都受氣旋式

    環流增強的影響,台灣附近西南風增強。8月份,日本附近的氣旋式環流與大陸

    低壓增強的環流連結,並略微北移。因為,低壓系統的北移,台灣附近則出現一

    個反氣旋環流的增強。

    各月份結果的比較,Veg1_1及 Veg1_3的結果較為相近,7月及 8月份,

    在日本附近都有氣旋式環流系統的增強,使得原本在此處的太平洋高壓,受到海

    上低壓系統增強的影響,太平洋高壓脊在此處明顯減弱。台灣及南海東亞大陸沿

    海地區,西南季風增強。因為太平洋高壓脊發展受阻,因此隨夏季北移的降雨帶,

    北移情形較為緩慢。Veg1_2的模擬,雨帶北移的情形,與 PRM_Con的結果較

    為接近。由於大陸低壓發展較控制組弱,在東海到黃海地區,呈現高壓增強的情

    形,太平洋高壓隨著季節增強,且勢力較為向北移動,導致雨帶北移的情形較為

    順利。

    由於這三組模擬實驗,透過地表覆蓋的改變進行,因此其粗糙度亦將被改

    變。當粗糙度被改變,將可透過地表摩擦力改變影響大氣環流。在第六章的研究,

    地表過程的改變的模擬,影響降雨最大的貢獻者,為環流的水氣傳送的改變。在

  • 此,針對低層水氣通量的垂直積分,進行比較,瞭解三組模擬實驗中,低層環流

    發生如何的改變?

    圖 7.15 為三組模擬,夏季水氣平均通量的地表上 9 層(σ 座標)的垂直

    積分,σ座標為追隨地勢改變,地上 9層因地形的不同高度也不進相同,在海面

    上約為 800hPa 以下。上述夏季平均水氣通量的結果,及與控制組的比較(圖

    7.15b、d、f),可以發現三者的結果,低層的夏季平均水氣輸送水氣輸送,可以

    分成三部分,一為孟加拉灣向北傳送至陸地,其二為南海向北傳送至中國大陸,

    三為台灣附近及東海海域向東北傳送至日本。當中南半島陸地覆蓋改變後,低層

    水氣傳送的變化,在孟加拉灣附近的改變較不明顯。變化較大的地區為中南半島

    上,其他則為東亞大陸邊緣的南海與東海附近。圖 7.16 為水氣傳送通量的低層

    垂直頗面,在 Veg1_1及 Veg1_3二組模擬,中南半島的粗糙度因地表改變而減

    小,因此在中南半島上,水氣傳送增大,其中又以 Veg1_1變化的較大。Veg1_2

    的模擬,粗糙度則呈現增加,因此中南半島因摩擦力變大,風速變小,所以水氣

    傳送減少。在 Veg1_1及 Veg1_2二組的模擬,在中南半島的下游的海面上,變

    化較為明顯,Veg1_1因中南半島的阻擋小,因此下游海面的水氣通量則呈現增

    加,Veg1_2中南半島摩擦力變大,通過中南半島到達下游海面上的水氣也隨之

    減少。

    在 Veg1_3實驗中,粗糙度的減少與 Veg1_1相近。但是,水氣傳送的改變,

    卻是 Veg1_1較 Veg1_3的結果明顯。因此,在中南半島地表覆蓋改變的模擬,

    粗糙度的改變,並不能主導低層水氣傳送的改變的主因。中南半島地表溫度增加

    的幅度,改變海陸溫差的大小。Veg1_1溫度上升較為明顯,海陸溫差較大。因

    此,季風環流較強,導致水氣傳送得較多所致。在 Veg1_2的模擬變化中,地表

    覆蓋的改變,使其中南半島溫度降低,海陸溫差減少,且粗糙度增大,阻礙水氣

    通過中南半島,始得進入東亞地區的水氣量減少。

    中南半島得地貌改變,可以透過地表溫度的改變及粗糙度的改變,去影響

    大尺度季風環流,加強或減弱季風的環流,改變水氣輸送,使其季風降雨的強度

  • 及位置發生變化。

    7.2、華南地區地表覆蓋改變實驗︰

    華南地區是南海季風肇始後首先影響的區域,也是在前面控制組模擬中,

    夏季平均西南季風會通過的地區。在中國沿海地區,工商業高度的發展中,人口

    將快速集中到此區域。為了經濟民生的需要,因此,此區域未來地貌的改變是必

    然的,為了瞭解此區域,因人為而地貌改變,對夏季季風的衝擊為何?針對此區

    域進行,類似前一節的三組地表覆蓋改變模擬實驗。實驗說明為表 2.5。

    7.2.1、東亞夏季平均溫度與降雨變化

    圖 7.17 為各組夏季平均降雨、850hPa 流線場及地表溫度。三組的夏季平

    均低層環的流場,空間型態非常相似,太平洋高壓的勢力與控制組 PRM_Con

    的結果類似,均明顯偏強,高壓脊西伸至中南半島附近。降雨帶的空間分布,明

    顯受環流場影響,降雨與控制組結果相似,在模擬範圍的南側,受高壓偏強影響,

    雨量明顯偏少。三者的夏季平均降雨量的空間分布,都大致相同,唯有部分地區

    (如中國華北地區及日本附近)的降雨量差異較大。其中在 Veg2_1及 Veg2_3

    的模擬中,華北地區降雨帶,位於山東及河北一帶,明顯比 Veg2_2的降雨略微

    偏南。在 Veg2_1的結果中,日本附近的降雨帶,也明顯明顯偏多。

    地表溫度的結果與上一節中南半島實驗地表溫度的結果類似。僅在植物覆

    蓋變化的區域(華南地區),溫度改變的較為明顯。華南地區地表溫度的變化,

    以 Veg2_1 模擬的地表溫度最高,全部區域都可超過 27℃,部分地區也超過

    30℃;其次為 Veg2_3,Veg2_2的溫度最低。

    圖 7.18為三組模擬的夏季平均降雨及地表溫度減去控制組模擬的比較。在

    Veg2_1的模擬,地表溫度的變化僅在華南地區(地表覆蓋變化的地區)呈現明

    顯的增溫,該區域溫度平均約上升 0.73℃。整個東亞陸地上,僅在中國北部地

    區(約 35~40°N)及中南半島北部地區,地表溫度呈現降溫現象,其他地區多

  • 為增溫的情形,全區溫度約上升 0.13℃。Veg2_2的結果,華南地區的區域平均

    地表溫度約下降 0.69℃,全部區域僅模擬範圍的北邊,地表溫度為增溫外,其

    他地區均呈現降溫,平均溫度下降 0.15℃。Veg2_3的溫度變化較不明顯,東亞

    大陸的南邊呈現降溫,大陸北邊則為增溫,全區溫度的變化約為 0.03℃。

    Veg2_1的模擬,華南地表溫度呈現增溫反應,夏季平均降雨的變化,則呈

    現類似於第六章東亞地區地表增溫模擬及第七章 Veg1_1 中南半島增溫模擬的

    降雨變化的分布。除了韓國-長江中游-高原附近,一個東北-西南走向的降雨

    量變少分布外,其他地區呈現模擬降雨量增加的情形。Veg2_2地表溫度的表現

    與 Veg1_2相類似,僅華南地區(地表改變的區域)溫度下降外,其他地區溫度

    變化較不明顯。降雨則僅在高原南麓部分地區,夏季平均降雨呈現增加。其他地

    區降雨量多呈現減少的變化,此降雨變化的空間分布與第六章地表降溫的模擬及

    7.1節中南半島 Veg1_2的實驗相類似。Veg2_3的結果與 Veg1_3結果相似,雨

    量增加與減少的區域,間隔的不像 Veg1_3那樣明顯,南北減少的區域中間的間

    隔較不明顯。

    7.2.2、東亞夏季季風環流的變化

    在低層 850hPa的夏季平均環流的分析中,前面提過 PRM的模擬中,太平

    洋高壓偏強,且高壓脊過於西伸至中南半島,導致南海地區及中南半島的降雨模

    擬出現明顯偏少的誤差。華南地區地貌改變的模擬中,三者的表現,夏季平均結

    果相當相似,僅在高壓的邊緣有些許多差異。

    圖 7.19為三組 850hPa環流場及 200hPa的高度場及圖 7.20地表風場與海

    平面氣壓模擬結果減去控制組,可以放大三組模擬的彼此差異,利於分析及比

    對。高層 200hPa高度場的變化,在 Veg2_1及 Veg2_3模擬中,南亞高壓呈現

    增強的情形,其中以 Veg2_1高度場,增強的較為顯著;Veg2_2的高層高壓則

    呈現減弱的情形。

    低層環流在 Veg2_1 的模擬中,如同之前章節中,地表溫度的反應為增溫

  • 的模擬,在日本與東海附近有一個氣旋系統的增強,說明了夏季梅雨鋒面在日本

    東海到長江流域,明顯增強,太平洋高壓的勢力減弱,中南半島、南海到台灣日

    本一帶(東亞大陸邊緣)的西南季風增強。其結果與 Veg1_1的變化結果相似,

    在氣旋式環流的北邊亦生成一個對應的反氣旋系統。Veg2_2的結果中,華南地

    區呈現降溫情形,低層環流所變化出現的系統,均為零散較小的系統。在東海上,

    則出現一個弱的反氣旋系統,台灣附近到南海地區都出現西南風的減弱。表示此

    個案中,太平洋高壓有增強並西伸情形,導致在大陸邊緣的西南季風受到阻擋並

    減弱。西南氣流被高壓向西推擠,西南風增強的區域出現在自孟加拉灣經過高原

    南麓,進入東亞陸地。Veg2_3的結果中,在台灣附近出現相當明顯的反氣旋系

    統增強,因為此環流的建立,並主導東亞沿海地區環流的改變。使得台灣東邊海

    面、巴士海峽及菲律賓附近海域,海上的西南風明顯減弱,南海及華南陸地上,

    則出現南風增強。

    在夏季平均整層水氣通量的比較中(圖 7.21),三組模擬的夏季平均分布

    與控制組模擬的結果大致相似。在各組的結果與控制組的差異中,Veg2_1模擬

    的變化,與 Veg1_1的變化結果相當類似,中南半島、南海、台灣到日本南方海

    面,水氣傳送通量增加,其中以日本到台灣附近海面增加較為明顯。Veg2_2模

    擬的結果,水氣通量增加的位置,明顯偏北。水氣傳送增加的區域,自孟加拉灣

    向東北延伸至山東半島。這個水氣通量變化的分布,與 Veg1_2 的結果相當類

    似。Veg2_3水氣通量變化的情形,與其他組模擬的結果較不相似。主要增加的

    水氣通量為華南地區的陸地上,此區域正是地表改變的位置。台灣附近及東邊的

    海上則多呈現水氣傳送通量減少的情形。

    7.2.3、對東亞夏季季風降雨帶北移的影響

    雨帶隨季節北移的之所以產生變化,主因與季風環流的改變,影響太平洋

    高壓的強度有關。在此比較各組模擬在夏季各月份降雨與 850hPa流線場(如圖

    7.22)。

  • 在 Veg2_1的模擬中,6月份期間的太平洋高壓並沒有明顯增強,降雨帶位

    於日本南方到華南地區。7月份的模擬,太平洋高壓明顯比控制組略微減弱,此

    時雨帶的位置,應移至日本到長江流域,但在 Veg2_1的模擬中,雨帶仍維持在

    與 6月份相近的位置徘徊。太平洋高壓的減弱,使其鋒面北抬的助力減弱,因此

    無法順利北移。8月份雨帶北移至韓國陸地,此時鋒面低壓帶為在朝鮮半島到山

    東半島之間,明顯比控制組的位置偏南。說明在此模擬中,太平洋高壓的環流明

    顯減弱,使其鋒面雨帶北移的較為緩慢。

    Veg2_2的模擬,降雨北移的情形與控制組較為相近。此模擬中雨帶移動的

    較為順利,6月份雨帶位於日本南方海面到華南地區,7月份北移至日本及長江

    流域,8月份雨帶可到達朝鮮半島北方與中國東北地區。主要是因為在東海及黃

    海地區附近的高壓,一直呈現偏強的情形,在高壓的推擠下,鋒面可以順利北抬。

    在 Veg2_3的模擬中,降雨鋒面移動的速度,略比 Veg2_2慢,但與實際觀

    測的位置相近。6 月雨帶影響華南地區,7 月為長江流域,8 月北抬至山東和河

    北地區,僅韓國地區降雨量明顯偏少。太平洋高壓變化降明顯的位置在台灣附近

    海面,在台灣附近海面,一直有一個反氣旋系統的增強。在台灣東方海面為東北

    風增強,在華南地區則呈現南風增強。使得太平洋高壓略微向陸地西伸。

    在此三組實驗中,Veg2_1及 Veg2_3在華南地區,粗糙度呈現減小的情形。

    此區域的粗糙度減小,當西南季風進入此區後,西南風將可以增強,提供較多的

    水氣給下游(東海及日本地區)鋒面低壓的發展,抑制太平洋高壓強度的增強與

    北抬。但在 Veg2_1與 Veg2_3的模擬結果中,得到不同的反應。

    此三組實驗中,僅改變華南地區地表覆蓋。也僅有華南地區的粗糙度被改

    變,低層水氣傳送通量發生變化(圖 7.23)也是以此區最為明顯。在平均低層

    水氣通量中可以發現,在低層通過華南地區的水氣,多是來自南海地區北上的水

    氣。在 Veg2_2的華南地區,水氣通量明顯減少,Veg2_1及 Veg2_3則呈現增

    加。圖 7.24與圖 7.25分別為針對華南地區的低層經向與垂直水氣通量的剖面分

    析及緯向的垂直剖面分析,三組與控制組的差值中,變化最明顯的地方為地貌改

  • 變的地方。三組中 Veg2_1及 Veg2_3在華南地區水氣通量為增多,Veg2_2則

    為減少。但是在 Veg2_1及 Veg2_2的結果中,台灣與日本南方海面,則出現水

    氣通量增加或減少的延伸。比較該區水氣通量的方向,為自南海傳向日本的東北

    方向。並沒有經過華南地區,應此並不是由粗糙度減少或增加所引起,且在

    Veg2_3並沒有相同的結果。證明低層水氣傳送的變化,不僅僅由粗糙度引起。

    在前面的實驗中,當地表溫度增加或減少時,改變海陸溫差時,將會增加或減弱

    季風在東亞大陸邊緣水氣穿送量。所以改變水氣傳送的因素主要有二,一為海陸

    溫差的變化,二為粗糙度(摩擦力)的改變。

    Veg2_3模擬,在地表粗糙度減小,但地表溫度並沒有升高得情形下(海陸

    溫差變化不明顯),大環境的西南季風沒有顯著增強。但季風肇始後,南海開始

    自南海地區吹進陸地。當南風通過此處時,摩擦力減少南風增強,因此就在當地

    產生了一個反氣旋環流。此環流造成陸地南風增強,東海及台灣地區北風增強。

    海上的北風抑制大環境的西南季風進入日本海域,可提供鋒面低壓的水氣能量減

    少,因此太平洋高壓略微增強,使的雨帶北抬的情形較 Veg2_1的模擬順利。

    7.3、小結與討論

    上述六組實驗中,分別在中南半島與華南地區,以人為方式改土地覆蓋。

    土地表面覆蓋的改變,主要更改二部份的參數,一為該變地表能量收支中的比熱

    與反照率,另一個為地表影響摩擦阻力的粗糙度。第一部分將影響地表加熱的熱

    力過程,第二部分則是加速低層環境場風速,改變動力作用。

    在上述得實驗中,增溫的模擬有 Veg1_1及 Veg2_1,局部地區溫度明顯上

    升。在整個夏季的模擬中,使高層 200hPa的高度場,南亞高壓的勢力增強。在

    過去許多人的研究中,提到亞洲季風與海陸溫度對比有關,當陸地加熱越大,高

    層的南亞高壓發展越強(Li and Yanai, 1996;Chou 2003)。在這二組增溫的模

    擬,區域的改變,使得東亞季風環流增強,並加大了傳入東亞地區的水汽通量。

    降溫的模擬為 Veg1_2及 Veg2_2,二者也僅有區部地區溫度變化明顯。高層的

  • 高度場則呈現高壓減弱的情形,低層季風環流明顯減弱,由西南季風傳進東亞的

    水汽量,明顯減少。

    在 Veg1_3及 Veg2_3的模擬中,地表溫度的變化並不明顯,檢視高層高壓

    的變化,高度場也僅呈現微弱增加,表示海陸溫差作用在此二者實驗中,效果並

    不大。但水氣的輸送通量仍有明顯的改變,此與地表過程中,的粗糙度改變,減

    小了摩擦力,改變季風通過地表改變當地(中南半島及華南地區)時的風速。但

    粗糙度的改變,會因為改變得區域不同,對季風的影響也不同。在 Veg1_3的模

    擬中,粗糙度的改變是中南半島。中南半島地區在東亞季風的上游地區,當粗糙

    度變小時,通過中南半島的氣流變強,進入東亞季風區的水汽量變大,使得東亞

    地區降雨明顯增加。Veg2_3則位於東亞季風區內,當地表粗糙度的改變,使華

    南地區風速變大,在華南地區產生局部的環流,影響西南季風通過的路徑,及降

    雨的分布。夏季華南地區多由南海吹入的南風主導,因此粗糙度減小時,當地南

    風增強。南風增強使得華南地區產生了一個局部的反氣旋環流,增加陸地的水汽

    傳送,但也減少水氣在海上的輸送。使得華北地區雨量增加,日本地區則雨量減

    少。

    水的收支分析(圖 7.26∼7.27),在中南半島地表變化的模擬,東亞地區主

    要降雨分布是梅雨鋒面的降雨帶。鋒面帶降雨的變化,主要是因為季風的西南氣

    流所傳送的水氣發生改變所造成。在 Veg1_1及 Veg1_3的模擬中,鋒面的位置

    (韓國日本附近),水氣傳送的量明顯增加,因此降雨量呈現增加。在 Veg1_2

    的模擬中,季風的西南季風減弱,水氣傳送的量則出現減少。中南半島陸地部分,

    則明顯因為地表蒸發量改變而影響局部降雨,三組模擬,以 Veg1_1的結果中南

    半島蒸發量釋出最多,因此在中南半島陸地雨量增加的較為明顯。在華南地區地

    表改變的模擬中,結果雨前著相近,鋒面的降雨,受水平傳送量的多少所影響,

    Veg2_1 水氣傳送增加較多,因此降雨增加最多,Veg2_2 水氣傳送減少,因此

    降雨量明顯減少。華南地區的陸地部分,蒸發量以 Veg2_1釋出最多,使此模擬

    個案在該區呈現降雨小幅增加。

  • 夏季東亞地區的南亞高壓是因為地表加熱所導致,圖 7.28為 Veg1_1中南

    半島地區土地使用改為裸土的增溫模擬,與控制組比較,針對中南半島的位置,

    做南北向剖面,在模擬一個月的 spin up之後,地表明顯呈現增溫現象,高層的

    高壓也明顯受到影響(圖中的 T=1為 6月 9日至 6月 18日十日平均),在六月

    初低層南風建立,將異常增溫的空氣向北吹送。因此低層增溫使得上升運動增

    加,影響到高層大氣,又藉由高層的環流向南影響,因此高層也出現增溫情形。

    由於夏季季風主要是西南季風,因此本文也針對中南半島,進行東西向剖面,以

    便瞭解溫度在東西變化(如圖 7.29,圖中時間與 7.28 相同),六月初期(已經

    模擬一個月)低層暖空氣,明顯隨著西南風向東傳遞,此時高層增溫並不明顯,

    到了七月份中南半島的高層才開始增溫,東西向的剖面低層增溫沒有和高層增溫

    有連貫之處,因此並非經由此處的垂直運動加熱大氣,經空間比對,發現七月份

    中南半島高層增溫與南北向高層環流有關。所以溫度的傳遞還是以南北向為主,

    暖空氣順著季風逐漸向東向北移動,進入整個東亞大陸,使其低層溫度上升,北

    移時加強對流運動,在影響高層大氣。透過環流改變增加海陸溫度對比,加強季

    風的西南氣流及其水氣傳送量,增加東亞地區降雨發生。

    在降溫實驗(Veg1_2),中南半島因地表改為森林,地表明顯降溫,降溫

    後的冷空氣隨著季風(如圖 7.30、7.31),被向北、向東傳送,傳送過程中逐漸

    使大氣溫度下降,使的東亞地區低層溫度下降,抑制季風的上升運動,使得高層

    大氣也呈現降溫的情形,最後影響整層大氣,使海陸溫度對比下降,使季風減弱。

    在中南半島與華南地區增溫的模擬中,局部地區地表溫度明顯增加,隨著

    模擬積分時間增加,對東亞地區大氣的增溫作用明顯增加。最後將影響整個高層

    的大氣,既使是 200hPa的高層,高壓也明顯增強。同時加強了低層季風環流,

    增加季風引進的西南氣流的水氣通量,使東亞地區降雨增加。模擬結果為局部降

    溫者,同增溫模擬,隋著長時間積分,逐漸影響至高層大氣,200hPa高層的南

    亞高壓明顯減弱。反應低層東亞夏季西南季風的減弱,減少季風水氣傳送,減少

    東亞地區夏季降雨。

  • 在 Veg1_1及 Veg2_1的模擬中,除了前述的增溫效應,同時地表覆蓋被改

    為裸土,因此地表粗糙度也同 Veg1_3及 Veg2_3的模擬減少。因此在 Veg1_1

    及 Veg2_1的結果中,將存在熱力作用增強季風的貢獻與地表粗糙度減少因動力

    作用增強的季風環流。將 Veg1_1及 Veg2_1增加的季風氣流的水氣通量,減去

    僅有粗糙度減少(Veg1_3及 Veg2_3)增加的季風水氣通量。如圖 7.32及 7.33

    分別為低層與整層積分的水氣傳送的通量差值,此二者的差量可視為僅由地表改

    變加熱作用而增加的季風環流作用。不論是因為中南半島或華南地區地貌改變增

    溫結果,低層環流增加的水氣傳送結構,都是從中南半島開始向東北延伸至台灣

    附近方海面及日本南方海面。中南半島的模擬個案,中南半島附近的海陸溫差增

    大,因此在中南半島與南海附近水氣傳送量增加。華南模擬的個案,在東亞地區

    的海陸溫差加大,則在台灣東北方海面增加較明顯。整層水氣傳送的結構與低層

    相近,水氣傳送增加的位置,仍是由中南半島經南海台灣至日本。季風西南氣流

    增加,水氣傳送也隨之大幅增加,在東海日本一帶會產生氣旋式環流,氣旋式的

    北風分量,使得長江以北地區降雨減少,及增加中國西北部的降雨。在地表過程

    中,地表的加熱作用與粗糙度摩擦力是影響季風重要的因素。局部增溫會在陸地

    的大氣部分發生混作用,加強海陸溫度對比,使其季風增強。

  • 圖 7.1:PRM_Con 模擬夏季季風氣流位置與實驗設計範圍對照圖。藍色為中南

    半島實驗改變區,綠色為華南地區實驗改變區。

  • 圖 7.2:為中南半島植物改變實驗各組反照率與控制組之比較。(a)PRM_Con

    控制組反照率,(b)Veg1_1 實驗組-PRM_Con(c)Veg1_2 實驗組-PRM_Con(d)Veg1_3實驗組-PRM_Con。

    圖 7.3:為華南地區植物改變實驗各組反照率與控制組之比較。(a)PRM_Con

    控制組反照率,(b)Veg2_1 實驗組-PRM_Con(c)Veg2_2 實驗組-PRM_Con(d)Veg2_3實驗組-PRM_Con。

  • 圖 7.4:為中南半島植物改變實驗各組粗糙度與控制組之比較。(a)PRM_Con

    控制組粗糙度,(b)Veg1_1 實驗組-PRM_Con(c)Veg1_2 實驗組-PRM_Con(d)Veg1_3實驗組-PRM_Con。

    圖 7.5:為華南地區植物改變實驗各組粗糙度與控制組之比較。(a)PRM_Con

    控制組粗糙度,(b)Veg2_1 實驗組-PRM_Con(c)Veg2_2 實驗組-PRM_Con(d)Veg2_3實驗組-PRM_Con。

  • 圖 7.6:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均降雨、850hPa 流線場及地表溫度之比較,(a)(c)(e)為夏季平均降雨與 850hPa流線場,(b)(d)(f)為夏季平均地表溫度,(a)(b)為 Veg1_1模擬結果,(c)(d)為 Veg1_2模擬結果,(e)(f)為 Veg1_3模擬結果。

  • 圖 7.7:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均降雨、及地表溫度與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均降雨,(b)(d)(f)為夏季平均地表溫度,(a)(b)為 Veg1_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg1_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg1_3-PRM_Con。

  • 圖 7.8:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均 850hPa流線場、及 200hPa重力位高度場與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均 850hPa流線場,(b)(d)(f)為夏季平均 200hPa重力位高度場,(a)(b)為 Veg1_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg1_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg1_3-PRM_Con。

  • 圖 7.9:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均 10m風場、及海平面氣壓場與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均 10m風場,(b)(d)(f)為夏季平均海平面氣壓場,(a)(b)為 Veg1_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg1_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg1_3-PRM_Con。

  • 圖 7.10:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均垂直水氣傳送通量總和,控制組 PRM_Con 結果之比較,(a)Veg1_1,(b)Veg1_1- PRM_Con,(c)Veg1_2,(d)Veg1_2-PRM_Con,(e)Veg1_3,(f)Veg1_3-PRM_Con。

  • 圖 7.11:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均蒸發量,與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)Veg1_1,(b)Veg1_1- PRM_Con,(c)Veg1_2,(d)Veg1_2-PRM_Con,(e)Veg1_3,(f)Veg1_3-PRM_Con。單位為 mm/day。

  • 圖 7.12:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均水氣傳送量,與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)Veg1_1,(b)Veg1_1- PRM_Con,(c)Veg1_2,(d)Veg1_2-PRM_Con,(e)Veg1_3,(f)Veg1_3-PRM_Con。單位為 mm/day。

  • 圖 7.13:中南半島地表改變模擬實驗,PRM模擬降雨與 850hPa流線場之比較,(a)Veg1_1 6月模擬,(b)Veg1_2 6月模擬,(c)Veg1_3 6月模擬,(d)Veg1_1 7月模擬,(e)Veg1_2 7月模擬,(f)Veg1_3 7月模擬,(g)Veg1_1 8月模擬,(h)Veg1_2 8月模擬,(i)Veg1_3 8月模擬。

  • 圖 7.14:中南半島地表改變模擬實驗,PRM模擬垂直水氣傳送總和與 PRM_con之比較(模擬組-控制組),(a)Veg1_1六月模擬,(b)Veg1_2六月模擬,(c)Veg1_3六月模擬,(d)Veg1_1七月模擬,(e)Veg1_2七月模擬,(f)Veg1_3 七月模擬,(g)Veg1_1 八月模擬,(h)Veg1_2八月模擬,(i)Veg1_3八月模擬。

  • 圖 7.15:中南半島地表改變實驗 Veg1_1、Veg1_2及 Veg1_3模擬 1998年夏季

    平均低層(地表上 9層)水氣傳送通量總和,控制組 PRM_Con結果之比較,(a)Veg1_1,(b)Veg1_1- PRM_Con,(c)Veg1_2,(d)Veg1_2-PRM_Con,(e)Veg1_3,(f)Veg1_3-PRM_Con。

  • 圖 7.16:針對中南半島地區進行經向與垂直的剖面(10~25 ゚ N平均),各組模

    擬的低層水氣通量與控制組之差值。(a)為 Veg1_1 - PRM_Con,(b)Veg1_2 - PRM_con,( c)Veg1_3 - PRM_Con。(單位為0.01gm/s)。

  • 圖 7.17:華南地區地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均降雨、850hPa 流線場及地表溫度之比較,(a)(c)(e)為夏季平均降雨與 850hPa流線場,(b)(d)(f)為夏季平均地表溫度,(a)(b)為 Veg2_1模擬結果,(c)(d)為 Veg2_2模擬結果,(e)(f)為 Veg2_3模擬結果。

  • 圖 7.18:華南地區地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均降雨、及地表溫度與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均降雨,(b)(d)(f)為夏季平均地表溫度,(a)(b)為 Veg2_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg2_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg2_3-PRM_Con。

  • 圖 7.19:華南地區地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均 850hPa流線場、及 200hPa重力位高度場與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均 850hPa流線場,(b)(d)(f)為夏季平均 200hPa重力位高度場,(a)(b)為 Veg2_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg2_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg2_3-PRM_Con。

  • 圖 7.20:中南半島地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均 10m風場、及海平面氣壓場與控制組 PRM_Con結果之比較,(a)(c)(e)為夏季平均 10m風場,(b)(d)(f)為夏季平均海平面氣壓場,(a)(b)為 Veg2_1-PRM_Con,(c)(d)為 Veg2_2-PRM_Con,(e)(f)為 Veg2_3-PRM_Con。

  • 圖 7.21:華南地區地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均垂直水氣傳送通量總和,控制組 PRM_Con 結果之比較,(a)Veg2_1,(b)Veg2_1- PRM_Con,(c)Veg2_2,(d)Veg2_2-PRM_Con,(e)Veg2_3,(f)Veg2_3-PRM_Con。

  • 圖 7.22:華南地區地表改變模擬實驗,PRM模擬降雨與 850hPa流線場之比較,

    (a)Veg1_1 6月模擬,(b)Veg2_2 6月模擬,(c)Veg2_3 6月模擬,(d)Veg2_1 7月模擬,(e)Veg2_2 7月模擬,(f)Veg2_3 7月模擬,(g)Veg2_1 8月模擬,(h)Veg2_2 8月模擬,(i)Veg2_3 8月模擬。

  • 圖 7.23:華南地區地表改變實驗 Veg2_1、Veg2_2及 Veg2_3模擬 1998年夏季

    平均低層(地表上 9層)水氣傳送通量總和,控制組 PRM_Con結果之比較,(a)Veg2_1,(b)Veg2- PRM_Con,(c)Veg2_2,(d)Veg2_2-PRM_Con,(e)Veg2_3,(f)Veg2_3-PRM_Con。

  • 圖 7.24:針對華南地區進行經向與垂直的剖面(20~30 ゚ N平均),各組模擬的

    低層水氣通量與控制組之差值。(a)為 Veg2_1 - PRM_Con,(b)Veg2_2 - PRM_con,( c) Veg2_3 - PRM_Con。(單位為0.01gm/s)。

  • 圖 7.25:針對華南地區進行緯向與垂直的剖面(110~120 ゚ E平均),各組模擬

    的低層水氣通量與控制組之差值。(a)為 Veg2_1 - PRM_Con,(b)Veg2_2 - PRM_con,( c)Veg2_3 - PRM_Con。(單位為0.01gm/s)。

  • 圖 7.26:中南半島地表改變模擬,夏季平均水收支分析,(a)(d)(g)為降雨

    量,(b)(e)(h)為蒸發量,(c)(f)(i)為水平所提供垂直的總量。(a)(b)(c)為 Veg1_1模擬結果,(d)(e)(f)為 Veg1_2模擬結果,(g)(h)(i)為 Veg1_3模擬結果。

  • 圖 7.27:華南地區地表改變模擬,夏季平均水收支分析,(a)(d)(g)為降雨

    量,(b)(e)(h)為蒸發量,(c)(f)(i)為水平所提供垂直的總量。(a)(b)(c)為 Veg2_1模擬結果,(d)(e)(f)為 Veg2_2模擬結果,(g)(h)(i)為 Veg2_3模擬結果。

  • 圖7.28:Veg1_1實驗組(中南半島裸土)與控制組(PRM_Con)垂直溫度差值的

    緯向分布十日平均圖,氣流線為Veg1_1實驗組的南北向垂直剖面氣流

    線,陰影部分為二組模擬的溫度差,T1為6月9~6月18日,T2為6

    月19日~6月28日⋯..T8為8月18日~8月27日。

  • 圖7.29:Veg1_1實驗組(中南半島裸土)與控制組(PRM_Con)垂直溫度差值的

    經向分布十日平均圖,氣流線為Veg1_1實驗組的東西向垂直剖面氣流

    線,陰影部分為二組模擬的溫度差,T1為6月9~6月18日,T2為6

    月19日~6月28日⋯..T8為8月18日~8月27日。

  • 圖7.30:Veg1_2實驗組(中南半島森林)與控制組(PRM_Con)垂直溫度差值的

    緯向分布十日平均圖,氣流線為Veg1_1實驗組的南北向垂直剖面氣流

    線,陰影部分為二組模擬的溫度差,T1為6月9~6月18日,T2為6

    月19日~6月28日⋯..T8為8月18日~8月27日。

  • 圖7.31:Veg1_2實驗組(中南半島森林)與控制組(PRM_Con)垂直溫度差值的

    經向分布十日平均圖,氣流線為Veg1_1實驗組的東西向垂直剖面氣流

    線,陰影部分為二組模擬的溫度差,T1為6月9~6月18日,T2為6

    月19日~6月28日⋯..T8為8月18日~8月27日。

  • 圖7.32:中南半島與華南地區土地使用改變為裸土模擬實驗(Veg1_3和Veg2_3)

    與土地使用改變為農田模擬實驗(Veg1_3和 Veg2_3)低層水氣通量的差異。

  • 圖7.33:中南半島與華南地區土地使用改變為裸土模擬實驗(Veg1_3和Veg2_3)

    與土地使用改變為農田模擬實驗(Veg1_3和 Veg2_3)垂直水氣通量的差異。

    7.1、中南半島地表覆蓋改變實驗︰7.2、華南地區地表覆蓋改變實驗︰7.3、小結與討論