強化豪雨預報能力---周仲島教授開講

海棠走了，問題來了，
一個颱風，各自表述；
今天且聽台大大氣系周仲島教授開講.....

2005.07.22　 中國時報
強化豪雨預報能力
周仲島

海棠颱風帶來的豪雨，造成南部部分鄉鎮嚴重淹水。豪雨無情，近年來每每造成災害，雖然各級政府的防救災工作已有相當成效，然而卻仍有些因對自然現象本質認知的不足而衍生出的問題，頗值得防救災上級單位思考。

降雨的定點定量預報，是現階段氣象科學最重大的挑戰，有人戲稱好像癌症病患對醫療科學的挑戰一樣。由於降雨過程從空氣中水氣分子凝結成小雲 滴開始，經由碰撞聚合形成大雨滴掉落到地面，整個過程牽涉的大氣物理過程在水平空間大小，可以由雲的凝結核（一般的塵粒、海鹽，大小約十至六米）、雷雨胞 內劇烈上升下沉氣流（與最主要強降雨區相關聯，大小約數百公尺寬）、然後一直橫亙到鋒面或颱風影響範圍（大小從數十公里至近千公里），每一個環節都有可能 決定在某一特定地點其降雨強度（單位時間降雨量多寡）和降雨時間的長短，也才能決定單一地點可能累積的總降雨量。

不論在颱風或是梅 雨鋒面天氣系統內，最主要的豪雨製造者，在氣象科學上我們統稱「中尺度對流系統」。一般天氣緩和時，高空氣流的流動基本上以水平運動為 主，換句話說，空氣的運動由甲地到乙地幾乎是沿著同一高度面運動。但是當天氣不穩定時，空氣就有機會產生非常顯著的上下運動，這種空氣上下運動的劇烈程度 和天氣現象的劇烈程度幾乎成正比。譬如說劇烈雷雨系統就是一種顯著對流天氣現象，雷雨胞內空氣上下運動的強度常可達數十公尺每秒，和一般颱風水平方向空氣 運動速度大小相當。空氣上下運動愈劇烈，製造大豪雨的機會愈高，因此雷雨胞也常被氣象局預報人員用來表示豪雨天氣的一種代名詞。

顧名思義，「中尺度對流系統」是用來描述一種天氣現象，其空間範圍大約數十至數百公里，而且常常伴隨豪雨。至於加上「系統」，指的是這種天 氣現象並非以單一形式就能清楚表達，其中的組合成分相當複雜，每一次出現其結構都有很多不同形式，經常是由許許多多不同生命週期之雷雨胞聚合組織而成。在 中尺度對流系統內聚合的雷雨胞消消長長，這是造成定點降雨強度時強時弱的主因，但總體上一個中尺度對流系統的生命週期大約是六至十二小時，有時也可長達數 天，比一般午後山區發展之單一雷雨胞一至二小時的生命週期要長得多。

對一單點進行精準的降雨預報，除了對大尺度環流系統的掌握之外，還要再加上複雜的中尺度大氣過程，才有可能準確掌握產生豪雨之中尺度對流系 統的動態。然而流體運動本身所具有的高度不確定性外（所謂混沌理論所討論的非線性動力過程），再加上降雨過程本身所具有的高度複雜性，對於這類中尺度對流 系統所造成的豪雨現象，其定點定量的降雨預報很少能超過六個小時，甚至常常是一至三小時的即時預警（氣象科學稱此種預報技術為「即時預報」）。這也就是為 什麼像美國這種氣象科學高度發展國家，在許多不同種類的天氣預報上，例如颱風路徑的預報，十數年前就已經有相當不錯的成效，但是在定點定量降雨的預報仍處 於一個相當挑戰階段的最主要原因。

近來行政院正努力推動八年八百億治水計畫，希望徹底解決中南部淹水問題，這種決心令人欽佩。然而從本人過去參與防救災實務的經驗來看，治水 計畫必須和定點定量降雨預報技術的發展同步才能充分發揮功能（抽水站的操作以及水門的關閉時機，都需要精確的定量降雨預報資訊）。

在此呼籲行政院在謀求改善修築堤防增設抽水站的同時，也要積極增設台灣鄰近海域（尤其是南海北部台灣海峽南側）的氣象監測設備，建立台灣地 區和鄰近海域整合大氣觀測網，收集較完整之中尺度氣象資料，發揮數值天氣預報能力，充分掌握每年春末夏初由南而來的西南氣流的走向。

另一方面，也要積極進行豪雨製造者中尺度對流系統之定點定量降雨預報研究，建立○至六小時及時有效的即時預報系統，提供下游淹水潛勢以及土石流預警最重要之雨量預報結果，達到豪雨防救災工作最高境界─事前準確預警的目標。

（作者為台灣大學大氣科學系教授）

Solo's Viewpoint ^0^
颱風->降雨->逕流+土石流+洪水=成災

到底那個是因, 那個又是果呢？

周 教授是雷達氣象的專家，當然強調大型觀測網的重要；李清勝教授是中尺度氣象的專家，則強調天氣診斷那一套；至於吳俊傑教授，為颱風大師 Emannual的嫡傳弟子，目前台灣最大型氣象計畫─追風─的主持人，則強調....馬蓋先...那一套，英雄式的追風者；但我鍾意的，還是比較偏向老 郭─郭鴻基教授─那一種乾淨的，學理的，不譁眾取寵的那一種研究風格....

對了, 我醉心的動力模式呢, 馬上就要出爐囉!