微爆流的定义(4页).doc

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1、-微爆流的定义-第 4 页誰能抓的住我？-微爆流研究者：黃馨儀北一女中高三溫班微爆流的定義微爆流是一種小型劇烈天氣系統，它距地面100公尺以下的水平範圍少於4公里，最大風速可達75公尺/秒，且有強烈的下降氣流及徑向向外幅散開來的氣流，常造成強烈的水平風切。這些氣流會在近地面處形成一股破壞性的水平方向吹散風（就像廚房水龍頭流出來的水，碰到水槽底部時，四濺開來的模樣），此種天氣系統即是微爆流。微爆流的發現1974年4月34日，美國在短短兩天之內發生148個龍捲風。在之後的災害調查研究中，Fujita發現某些地區樹倒下的方向異於龍捲風所造成的螺旋形，而是呈放射狀（圖一），似乎是由另一種不同的氣流所造

2、成的。隔年6月24日，Fujita在美國紐約市研究東方航空公司66班次班機的飛安事故時，他便以前一年的發現為基礎做出假設，再搭配飛安數據記錄器的數據與事故目擊者的陳述後，Fujita將這種新發現的氣流型態命名為下爆流（Downburst）。下爆流的大小從小於一公里到超過十公里者皆有之，其中可由它們的直徑大小是否超過4公里再加以細分成巨爆流（macroburst）與微爆流（microburst）。台灣為何缺乏微爆流的紀錄？任何天氣現象的發生，往往都要仰賴儀器紀錄或是有人目擊才能獲得證實。然而以小尺度的微爆流而言，一般的氣象雷達並不易捕捉到它的行蹤，且由於微爆流在台灣的知名度遠不及龍捲風，所以即使

3、發生了微爆流，在沒有儀器紀錄的情況下，也有可能被民眾所誤認。不過，微爆流在台灣之所以缺乏紀錄，最主要還是根源於它所需的生成環境。一般而言，微爆流多產生於春末夏初的美國中部大平原。這主要是因為落磯山脈以東的大平原，正好位處於來自北方的乾冷氣團與來自墨西哥灣的濕暖氣團交會之處。這兩種性質差異極大的風相遇時，會造成大氣極不穩定，加以春末夏初時氣溫較高，便形成旺盛對流。旺盛的對流易造成強烈對流系統，而微爆流便常自這些系統中誕生。故可推知微爆流生成須在熱量及溼度上變化極大，有強烈對流之處。而因為台灣是個海島，在溼度上的變化並不足以使微爆流發生，故微爆流在台灣出現的機率就低多了。產生微爆流的天氣系統如前文

4、所述，微爆流的產生往往需要有強烈的對流系統，而這些系統主要可分為：積雲、弓形回波（bow echo）、鐵砧雲（anvil cloud）與超級胞（supercell）。積雲指大型積雲，高積雲或堡狀雲，可以用雲的形狀與微爆流出現的位置分為蕈狀、排水口狀，及巨食蟻獸狀（圖二上）。弓形回波是強烈微爆流的生成者。通常一開始時是直線狀的回波，然而當有強風從這線形回波的後方推進時，回波便會漸漸彎曲形成弓形。弓形回波成熟時，可同時在其前、後端產生龍捲風與微爆流。另一種容易產生微爆流的系統是超級胞。超級胞是一種獨立的強烈對流系統，與一般熱雷雨最大的不同之處，在於它的氣流上升與下降處是分開的，且具有極強的旋轉，可

5、以持續存在數小時到一天。除了超級胞本體常會形成微爆流外，超級胞前面也會延伸成鐵砧雲，鐵砧雲下的乳房狀雲因為很不穩定，所以也有形成微爆流的可能（圖二下）。一般而言，弓形回波、超級胞與鐵砧雲所產生的微爆流強度最強，積雲生成的則較弱。圖二（上）三種母雲（由左至右）：蕈狀雲、排水口狀雲、巨食蟻獸狀雲。（下）在乾燥地區，微爆流會形成於鐵砧雲的乳房狀雲（mammatus）之下，而超級胞則是龍捲風與微爆流的生成者。（摘自：Fujita 1985）微爆流的分類根據Fujita（1985）的研究，微爆流可依不同的秉性與以分類。1.乾與濕微爆流（wet and dry microburst）微爆流可分為乾型（降雨

6、量2.54mm/hr）。一般而言，在潮濕地區微爆流多半會伴隨有大雨的出現，即為濕微爆；在乾燥且雲底較高的地區，則形成無雨或微雨的乾微爆。2.空中型與地面型微爆流（midair and surface microburst）當一個微爆流的風高於風速表的高度時，稱作空中型微爆流。空中型微爆流可能會停留在空中直到消散，也可能落下至地面形成地面型微爆流。微爆流與飛安微爆流很小，卻伴隨有強烈的下降氣流。而飛機在起降時若遇到微爆流造成的風速風向驟變，而飛行員又無法即時應變處理的話，常會導致飛安意外。在國內外，至今已有相當多的飛機失事案例被證明是因微爆流所引起的。正因微爆流有如此高的危險性，也就可說明為何現

7、今對微爆流等低空風切的研究與警告系統會越來越重視了。圖三微爆流對飛機起降影響示意圖。左圖為降落時，右為起飛時。低空風切警告系統（Low Level Windshear Alert System；LLWAS）之觀測LLWAS系統是由測風儀及處理器所組成的。它用以偵測危害性低空風切，並將此即時資訊提供給塔台人員及正在起降的航機。此系統的概念是在機場起降航道的兩端向外延伸3海浬的範圍內，設置1216個測風儀，利用任意三點測風儀資料，算出此三角形內的輻合輻散場，再與其他三角形遞迴運算，得出起降區低空風切警示資訊。目前國內的松山、中正兩機場皆有裝設LLWAS系統。整個系統以十秒鐘為週期，即時更新風場資料，以保障飛航安全。由於這兩座機場的LLWAS系統是2000年才裝置的，使用時間並不長，所以尚未紀錄到任何真正是由微爆流所引發的低空風切警訊。不過或許將來也有機會可捕捉到微爆流的紀錄，與真正的微爆流個案做比對。圖四松山機場鄰近地區之LLWAS分布。圖中紅色數字表遠端測風台之編號，紅色三角形陰影表低空風切警示區。