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1追追風風捕捕雨雨話話颱颱風風專專題題演演講講簡簡介介9977年年77月月1199日日1144::1100科科學學中中心心科科普普演演講講講講員員：：林林沛沛練練博博士士（（中中央央大大學學大大氣氣科科學學學學系系教教授授））地地點點：：本本館館科科學學中中心心地地下下樓樓演演講講廳廳颱風多在熱帶洋面上形成，有些海域颱風的形成較頻且多，如台灣所處之西北太平洋，全年皆可能有颱風形成；有些海域如東南太平洋和南大西洋則因海溫太低，鮮少有颱風形成。颱風的前身為對流旺盛的熱帶積雲簇，然而由監測結果顯示，眾多的積雲簇中僅有少數能發展成颱風…為了使一般民眾對於颱風的形成、命名、規模、分級、路徑、共伴效應、造成災害與影響動向的機制等等有基本的認識，本館特別邀請國立中央大學大氣科學學系教授林沛練博士來館，於5月17日星期六下午2時10分，假科學中心地下樓演講廳舉辦專題演講，題目訂為「追風捕雨話颱風」，非常歡迎民眾踴躍參加！請依規定購票或憑展示場票券或優惠卡入館（科學中心）後，直接進入地下樓參與。訊訊息息發發布布參參考考資資料料（（圖圖文文））如如下下頁頁2颱颱風風特特輯輯●颱風形成有特殊的氣象條件嗎？颱風多在熱帶洋面上形成，有些海域颱風的形成較頻且多，如台灣所處之西北太平洋，全年皆可能有颱風形成；有些海域如東南太平洋和南大西洋則因海溫太低，鮮少有颱風形成。颱風的前身為對流旺盛的熱帶積雲簇，然而由監測結果顯示，眾多的積雲簇中僅有少數能發展成颱風。換言之，熱帶積雲簇必須在有利的環境條件下，才有可能進一步增強為颱風。從氣候的觀點來說，颱風的生成至少與下列5項條件有關：1.海水表層溫度：海水表層溫度要高於26℃。一般而言，海水表層溫度若低於26℃時，颱風不易形成；較高的海溫能提供積雲簇較多的能量，有利於颱風的形成。2.中、低層大氣的水氣含量：中、低層大氣要夠潮濕，若中、低層的空氣太乾，將會限制對流雲系的發展，不利於颱風的生成。3.風場隨高度的變化：環境風場隨高度不能有太大變化，因颱風形成前，必須有旺盛的對流不斷地向上發展，若環境風場隨高度變化過大，將限制對流的垂直伸展，不利颱風的生成。4.大氣的不穩定度：環境大氣的對流不穩定度愈高，愈能導致強烈的對流，有利於颱風的生成。5.積雲簇所在的位置：太接近赤道的低緯度地區，因地球自轉效應，不易造成氣流旋轉，因此在緯度5度以內的赤道地區，一般極少有颱風形成。3●世界上有特殊原因形成的颱風嗎？在緯度5度以內的赤道地區，一般極少有颱風形成。但是，近年曾出現罕見的例外。2001年底，美國派赴阿富汗地區執行任務的艦隊，在返航時，正好碰上百年難得一見的赤道颱風「畫眉」(下圖左)。這支剛完成任務且毫髮無傷的航空母艦艦隊，卻在赤道受到畫眉颱風的襲擊，造成旗艦卡爾文森號及另一戰艦受損。由於赤道颱風極為罕見，美國海軍研究學院張智北、文化大學劉清煌、台灣大學郭鴻基3位教授特別展開「畫眉」颱風合作研究，結果發現婆羅州西岸的熱帶雷雨擾動與急速南下穿跨赤道的強烈寒潮相互作用，促使雷雨擾動系統旋轉並發展成為颱風，如此有利條件巧合地碰在一起是非常少見的；3位教授的研究成果，被美國國家科學基金會評為當年度的「重點科學新聞」。除了上述之特例之外，過去沒有颶風(大西洋上的颱風稱為颶風)生成紀錄的南大西洋海域，在2004年3月出現一個颶風，命名為「Catarina」(下圖右)。Catarina颶風形成後直撲巴西東南岸並登陸，其挾帶的強風豪雨重創里約熱內盧(RiodeJaneiro)等地區，是自有紀錄以來侵襲巴西的唯一颶風。形成於赤道附近的畫眉颱風(2001)與南大西洋的Catarina颱風(2004)衛星雲圖左圖摘自美國聯合颱風警報中心(JointTyphoonWarningCenter)右圖摘自美國NASA網站(=6288)●颱風是如何命名的？颱風由來已久，惟早期國際間並未統一加以命名，因此當同時有2個以上颱風出現時，在國際間氣象資訊的交換上發生指稱混淆情事。為改善此種混淆情形，1947年起颱風生成後都會予以命名，過去數十年來，颱風命名原則歷經數次更改，分述如下：41.美國聯合颱風警報中心(JointTyphoonWarningCenter；簡稱JTWC)於1947年首度對每個颱風加以命名。北半球定名原則是以經度180度為分界，以西，按英文字母順序排列4組女性名字(每組21個，4組共84個名字)輪流使用；以東，另定數組女性名字以茲區別。南半球所發生的颱風，則使用數組男性名字。2.美國聯合颱風警報中心於1979年起將各地區颱風名稱重新以男、女相間方式輪流使用，各地區颱風名稱數目仍維持4組共84個名字。3.1989年美國聯合颱風警報中心將4組颱風名稱各增加2個，使得西北太平洋地區颱風名稱增為92個。4.1996年部分颱風名字再次更動，但總數目仍維持92個。5.1998年12月，世界氣象組織在菲律賓馬尼拉召開第31屆颱風委員會，會中決議，生成於西北太平洋及南海地區的颱風，自2000年1月1日起，除編號方式維持現狀外（例如：2000年第1個颱風編號為0001），原使用之名稱全部更換，重新編列140個颱風名稱，分為5組，每組28個。名字來源是由位在西北太平洋及南海海域的14個颱風委員會成員國(或地區)，各提供10個名稱，組合而成。每當有颱風生成，則由世界氣象組織所屬於日本東京之區域專業氣象中心負責依順序統一命名。至於各國(或地區)轄區內部之颱風報導是否使用這些颱風名稱，則由各國(或地區)自行決定。新的140個颱風名字源自不同國家及地區，內容包括動物、植物、星象、地名、人名、神話人物、珠寶等名詞，且非按英文A至Z的排序，較以往複雜而不規律。中央氣象局為了慎重起見，做了民意調查，超過74%的民眾認為颱風消息報導以颱風編號為主，輔以國際颱風命名較為合適。最新版本之颱風名稱國際命名及中文音譯對照表可參見本局網站資料：。●監測颱風的現代化氣象儀器有那些？颱風大多生成於寬闊洋面上，因此颱風之監測是以氣象衛星為主，船舶、浮標、島嶼等地面觀測資料為輔。本局所屬氣象衛星中心透過即時接收地球同步衛星所拍攝之雲圖，加以分析與研判颱風中心的位置及強度；氣象衛星就像是觀察颱風的千里眼，幫助我們監測颱風的行蹤。當颱風接近陸地時，密集的地面氣象站觀測資料、探空觀測資料可提供預報人員有關颱風位置和強度較精準的研判資訊。此外，都卜勒雷達更是監測颱風的絕佳工具，目前本局分別在台北五分山、花蓮、台南七股及屏東墾丁架設4部都卜勒雷達，構成涵誑x灣及鄰近周邊海域之雷達觀測網，對於可能侵襲台灣的颱風監測有很大的助益。雷達觀測不僅可精確掌握颱風動向，更可協助氣象人員瞭解颱風的細部結構，例如：右圖為墾丁雷達所5觀測到2003年杜鵑颱風的降水回波分布圖，由圖可清楚見到近颱風中心處有罕見的雙颱風眼牆分布。近年來，台灣的颱風監測技術有重大進展且也相當受到國際的矚目，例如：由國家科學委員會、中央氣象局與台灣大學大氣科學系所合作推動的「追風計畫」，是西北太平洋地區自1988年來首次利用噴射飛機從4萬2千英尺高空投下投落送，用以偵查颱風周圍環境結構的觀測實驗(見下圖左)；經由投落送探空儀可蒐集自高空到地面的各項大氣要素，並透過衛星電話將所測得資料即時傳輸至中央氣象局，作為颱風路徑預測的重要參考。另一項創舉是進行「無人飛機觀測計畫」，此計畫自澳洲引進無人飛機(見下圖右)，經由導航操控飛入颱風環流，蒐集包括氣壓、溫度、溼度及風場等第一手颱風資料；2005年無人飛機成布龠V強烈颱風「龍王」的颱風眼，創下全球首度利用無人飛機探測颱風眼結構的紀錄。「追風計畫」利用噴射飛機投下投落送偵查颱風(左)、導航操控「無人飛機」進行颱風監測(右)，摘自台灣大學大氣科學系網站。6●我國如何將颱風強度分級？各國的分級標準都相同嗎？我國對颱風強度所作分級，是依據颱風近中心附近最大風速(採用10分鐘平均風)，劃分為輕度颱風、中度颱風及強烈颱風等3級，詳細的風速值範圍如下表。颱風強度分級表颱風強度颱風近中心附近最大風速時公里(km/hr)秒公尺(m/s)時海里(kts)相當蒲福風級輕度颱風62–11717.2–32.634–638–11中度颱風118–18332.7–50.964–9912–15強烈颱風184以上51.0以上100以上16以上自2000年起，在西北太平洋生成的颱風由世界氣象組織所屬設於日本東京之區域專責氣象中心(RegionalSpecializedMeteorologicalCenter；RSMC)負責統一命名，也是以颱風近中心附近最大10分鐘平均風速來劃分颱風強度。目前國際間通用之颱風強度分級為：最大風速34至47時海里(kts，1海里為1.852公里)稱熱帶風暴(TropicalStorm)、48至63時海里稱劇烈熱帶風暴(SevereTropicalStorm)、大或等於64時海里稱颱風(Typhoon)。而美國官方則是以颱風近中心附近最大1分鐘平均風速來劃分颱風強度，所以就同一個颱風而言，美國所分析的颱風強度通常會比我國或日本所分析的強。此外，美國現行制度，更把最大風速達64時海里以上颶風的強度再細分為5級：第1級64至82時海里、第2級83至95時海里、第3級96至113時海里、第4級114至135時海里、第5級136時海里以上。●颱風侵台個數有何特徵？根據中央氣象局資料顯示，1958至2006年共有165個颱風侵襲台灣陸地(見下表)，平均每年約有3至4個，最早出現在5月，最晚則發生在12月。其中，以8月份颱風侵台的次數最多，7月份與9月份次之，因此每年的7月至9月可稱為台灣地區的颱風季。進一步分析1958至2006年165個侵台的颱風資料顯示，颱風侵台的路徑可大致分為九大類型，其中颱風中心曾登陸台灣者占89個，其餘颱風雖中心未登陸，但對台灣陸地仍造成明顯災情，而颱風登陸頻率最高區域為宜蘭地區與花蓮地區，颱風登陸各地的統計如下圖右。71958~2006年侵台颱風個數統計表月份5月6月7月8月9月10月11月12月全年總個數6144047381631165百分比3.6%8.5%24.3%28.5%23.0%9.7%1.8%0.6%100%侵台颱風9大路徑分類：(無法分類者歸為其他類型)第一類：通過台灣北部海面向西或西北進行者第二類：通過台灣北部向西或西北進行者第三類：通過台灣中部向西或西北進行者第四類：通過台灣南部向西或西北進行者第五類：通過台灣南方海面向西或西北進行者第六類：沿東岸或東部海面北上者第七類：沿西岸或台灣海峽北上者第八類：通過台灣南方海面向東或東北進行者第九類：通過台灣南部向東或東北進行者1958~2006年侵台颱風路徑(左)與颱風中心登陸地點統計(右)●影響颱風動向的最主要機制是什麼？影響颱風動向的最主要機制是「駛流場」。這個氣象學上的名詞，看似簡單，但是在氣象學理論上仍有其盲點；因為大氣是連續的流體，颱風環流也是大氣氣流場的一部分，並不容易完整地切割出來。所幸，若能掌握颱風附近的大範圍氣流8特徵，便可了解駛流場變化，進而預測颱風的動向。以西北太平洋地區為例(見下圖)，夏季大範圍氣流主要是由廣達數千公里的太平洋高壓所主宰，高壓籠罩下天氣晴朗、炎熱。颱風一般都形成在太平洋高壓南側的熱帶地區，環流範圍平均約數百公里，因此，颱風形成後常常受太平洋高壓氣流(順時鐘方向)的導引，沿著高壓南緣向西或西北西方向行進。至於在台灣附近的氣流走向，則須視太平洋高壓的強度、位置而定。當太平洋高壓夠強時，台灣附近盛行偏東風，颱風會直接西行通過台灣附近；反之，當太平洋高壓強度較弱時，台灣附近將盛行偏南風，颱風路徑會轉向偏北，朝日本方向移動。所以，分析與預報太平洋高壓駛流場的強度與型態，是預測颱風路徑的重要關鍵。然而話雖如此，由於海上觀測資料十分