地形低壓

在世界上幾個熱帶氣旋(TC)頻繁光顧的海島或近海山脈地區中，有相當比例的熱帶氣旋經過時會產生誘生低壓。有關學者統計了1949--1974年有62個熱帶氣旋穿過或擦過台灣島，其中15個熱帶氣旋產生了島嶼誘生低壓，台灣島對誘生低壓的誘生率達24%。熱帶氣旋與地形的相互作用過程中誘生低壓的機理十分複雜，在近三十年來許多學者致力於熱帶氣旋誘生地形低壓方面的研究。相關研究可以分為動力學分析和數值試驗兩類。

基本的研究結論認為，熱帶氣旋誘生地形低壓渦旋的過程被認為是渦度或位渦重新分佈的過程，而這一現象的出現是由於地形強迫使渦度或位渦出現了局部梯度變化所致。渦度或位渦的再分佈可以渦旋Rossby波的形式實現，當環境場中出現渦度或位渦的非線性切變時，會有渦旋Rossby波發生，並從具有切變的基本流場中吸取能量，產生新的中尺度天氣系統。此外，考慮到熱帶氣旋周圍的準飽和條件，濕位渦守恆理論不失為一個較好的理論框架。 ^[3] 

研究者在《熱帶氣旋誘生地形低壓過程中的渦旋Rossby波》一文中提到，其工作嘗試以濕位渦守恆過程中的下滑傾斜渦度發展理論為基礎，從渦旋Rossby波動力學角度討論地形與熱帶氣旋相互作用誘生低壓渦旋的物理機制並選取了位於西太平洋沿岸不同緯度的兩個熱帶氣旋個例予以驗證。

文中使用傾斜渦度發展理論模型和緯向基流下二維中尺度近似方程組，從理論上研究了熱帶氣旋過山氣流誘生低壓渦旋過程中的下滑傾斜渦度發展和渦旋Rossby波生成的內存聯繫，並應用在西太平洋不同地區的兩個熱帶氣旋誘生地形低壓的個例進行了驗證，主要結論如下：

(1)理論分析表明，熱帶氣旋移近大地形後，由於沿傾斜等熵面下滑的氣塊運動和垂直方向的風切變可引起傾斜渦度發展，將位渦的水平分量轉化為渦度垂直分量進而誘生地形低壓。

(2)垂直方向的風場在滿足非線性分佈的條件下可以引發渦旋Rossby波，而包含了渦旋Rossby波的二維中尺度近似方程組與傾斜渦度發展中的位渦與渦度的轉化過程是等價的，均是由渦度水平分量向渦度垂直分量的轉化。地形下坡面角度越接近90度，這種轉化越劇烈。

(3)渦旋Rossby波是下坡氣流傾斜渦度發展的一個具體機制，渦旋Rossby波引起空氣質塊的振盪，這種振盪引起的垂直運動伴生渦度垂直分量，實現位渦的水平分量向渦度垂直分量的轉化。

(4)由於渦旋Rossby波相對於基本氣流單向傳播，可以推導出只有東風過山氣流才可能誘生地形低壓，這與觀測事實相符。需要指出的是，在分析中將重力慣性波濾掉從而突出渦旋Rossby波的特徵，這在實例中雖然有了較好的驗證，但是當氣流水平尺度較大時，慣性波的作用就不可再忽視，文中所用的近似方程組也需要設定更嚴格的條件。 ^[3]