【新聞事件】
有鑑於莫拉克颱風重創南台灣,各界把矛頭指向氣象局預報不準,甚至出現修法的聲音,主張開放民間也能發布警報或災害性天氣預報,但專家學者多持反對意見,擔心開放後民眾無所適從。
【探索問題】
颱風預報為什麼有時會被批評不夠準確?颱風真的那麼難掌握嗎?有什麼方法可以讓颱風預報更有效率、更加準確?
【科學講堂】
每當氣象人員為我們進行氣象預報時,有沒有想過他們是根據那些資料進行預報的呢?這些資料又是如何取得的?
現代的氣象觀測分為「傳統」與「非傳統」方法,前者利用地面氣象站與高空氣球進行觀測;後者則是利用現代科技,如雷達與衛星進行觀測。
傳統的氣象觀測,會利用各式工具如風速、雨量、溫、濕度與壓力計等,測量大氣的各種資料,再將這些觀測所得到的氣壓、溫度、濕度、水平風場、垂直風場等各種大氣資料,輸入超級電腦進行複雜的「數值天氣模式」運算;不過「電腦」算出來的結果,還是要由氣象人員的「人腦」依據專業知識和經驗進行修正。
氣象局在全台各地設立了一百多個人工和自動化的氣象觀測站,可以提供許多觀測數據,但是遇到颱風就麻煩了。因為颱風發源於廣闊的熱帶海洋,陸地上的氣象觀測站無法直接進行觀測,雖然可以依賴氣象衛星及雷達,以遙測的方式提供氣象資訊,但主要提供的是雲和雨滴的資訊,對颱風的預測幫助有限。
為對颱風有進一步了解,從二○○二年開始,行政院國家科學委員會提供經費,由台灣大學大氣科學系吳俊傑教授組成研究團隊,針對氣象資訊相當缺乏的海洋,直接進行颱風觀測,這項計畫有個很酷的名稱,叫做「追風計畫」。
由於計畫執行成效良好,執行三年後,中央氣象局繼續提供經費,以期改進對颱風的預報和研究。
什麼是追風計畫呢?
這個計畫主要是利用飛機將具有GPS全球衛星定位能力的氣象蒐集器酖酖「投落送(Dropsonde)」,投擲在颱風中心一千公里,氣壓約四百百帕的中對流層颱風的周圍,直接蒐集由高空到海面的氣溫、溼度、氣壓及風速等颱風數據資料,同時由飛機上的研究人員透過衛星電話將測量得到的颱風氣象資料,即時傳輸至中央氣象局的電腦預報與分析系統。這些數據對於分析及預報颱風暴風半徑與結構是相當重要的參考依據,可以改善目前因為缺乏實際觀測數據所造成的颱風路徑及強度預報誤差。
「投落送」則是一種大氣偵測儀器,當它從飛機上被投擲後,儀器本身的小降落傘就會打開,降低儀器落下的速度,直到每秒五公尺,儀器緩緩降落的過程中,就能量測到颱風內部的大氣風力、溫度及濕度資料。
這項追風計畫,是除了大西洋上美國針對颶風的飛機觀測外,全世界第二個利用飛機進行的颱風觀測,是一項令國人驕傲的科技成就。
但這並不意味著對颱風這位「百變女郎」就能百分百掌握,需要努力的空間仍然很大。未來,「追風計畫」希望進一步觀測颱風中心的結構,利用四引擎螺旋槳飛機飛入颱風眼。如果計畫成行,將是太平洋地區近年來首度用大型飛機進行颱風中心偵測的國家。除此之外,研究團隊也期待追風計畫的觀測作業模式,可以運用在其他特殊天氣、氣候、大氣環境的觀測上,如高空閃電(追電計畫)、西南氣流 (追雨計畫)及空氣污染與雲物理的飛機觀測等,且讓我們拭目以待。
(本文由中央氣象局呂國臣博士指導)
NCEP:美國國家環境預報中心
FNMOC:美國海軍數值氣象與海洋中心
JTWC:美軍聯合颱風警報中心
MRI:日本氣象廳氣象研究所
JMA:日本氣象廳
UKMO:英國氣象局
KMA:韓國氣象局
EC:歐洲中長期天氣預報中心