QPESUMS 劇烈天氣監測系統。
念為 "Q.匹.薩M斯"。←有夠難念
簡單說(再難我也不會了),是雷達回波的整合系統。

臺灣有四座都卜勒是氣象雷達,分別是五分山、花蓮、七股、墾丁,雷達涵蓋區域如下:
radar_cover
問題:
一個雷達的涵蓋半徑約為450km,以涵蓋半徑來說,全臺只需要一座雷達,為何蓋了四座?

墾丁雷達  
氣象雷達需要一個保護罩,以避免天線被水覆蓋後影響其強度。
天線罩一般製成白色,墾丁的比較特別,配合國家公園的地景是綠色的。

回波為3D圖,氣象局公開給民眾的為2D,如下:

2012-07-06_2150.2MOS3NC
雷達回波探測的主要為水滴與冰晶。
回波越強,要嘛水滴冰晶越密,或者水滴冰晶越大,氣象局使用的都卜勒雷達無法區別這兩者。
回波>20dBz者為雨區。

問題來了:雷達回波一樣的地方是否雨量強度相同?
當然不是。

這段講者提出來的雷達回波例子是龍捲風。

DSC01773
這是美國某龍捲風的雷達回波。
氣象局的作業雷達的解析度一格大概是1km平方,無法直接偵測龍捲風。(追龍捲風需要用車載雷達,解析較高)
而作業雷達可以偵測出產生龍捲風的母體,即圖片中的勾狀回波。
由這張二維圖,紫色點為強回波區,即龍捲風發生處。

DSC01774
對此勾狀雲作剖面,整個紅色區為強對流區,為傾斜向上,於對流層頂(15km左右)形成砧狀雲。
砧狀雲是積雨雲,常出現於強對流區,如午後雷陣雨。
在這個龍捲風的case裡,因其傾斜延伸,砧狀雲發生處的下方並不會有雨。

DSC01778
從這張圖來看,高度20kft(6km)處有一個強回波。此回波強度很強,卻能持續維持在高空,表示下方有強上升氣流撐住它,是冰雹形成的地點。
從水平位置來看,冰雹形成地點也不與龍捲風發生處位於同一側。

DSC01781
最後這張是2011年五月發生於新店的奇特龍捲風。
一般龍捲風不易發生於都會區,龍捲風的持續時間大概一分鐘左右,可是新店這個龍捲風卻持續了相當長的時間。



在新店的這個例子裡還有一點很特別。
它的勾狀回波與龍捲風本身都是順時針選轉的。(北半球受科氏力影響應為反時針旋轉)

問題:有沒有辦法從雷達回波來看降雨強度?
公告給民眾雷達圖是二維,因此同樣範圍與回波強度的雷雨胞可能垂直發展差異頗大,還得看雷雨胞的移動狀況、地形效應。

以臺北盆地來說,容易發生午後雷陣雨的地方如下:
DSC01786
我想住文山新店的人感受應該特別深,每次下雨都是大雨+雷雨,可出發到中正區一帶就沒什麼雨了。
禮拜五那天也是,我在板橋新莊,只感受到毛毛細雨,我家小白在新店卻是雷雨。 
這是因為雷雨胞受到地形效應,先在迎風坡形成降雨,接著對流繼續發展,雲往都會區蔓延,都會區才開始發生降雨。若持續補充的水氣量不足,則都會區還來不及感受到明顯降雨前,雷雨胞就散掉了。
雷雨胞並非固定大小,尺度大約10km上下。

我沒拍到雷雨胞,這張鋒面前緣參考一下:
DSC01782  
可以看到上面模擬的雲頂的滾動狀態。

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這天我去聽講時,一個小四生問出了如此超齡問題:
『為什麼色調強化雲圖彩色很明顯的地方,累積降雨量卻不足?』

這個問題又比我上個問題的水準更高了,而發問者是個小四學生,那些只會在討論串中給垃圾回覆大人們是不是應該想想辦法?

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