2010年1月4日

亞洲首例飛航探測—追逐颱風的卓越計畫

作者/吳俊傑(任教台灣大學大氣科學系)

台灣身處的西北太平洋是全世界颱風最猛烈、最頻繁的地方。為了掌控這威力驚人的天災動向,本文作者挑起大樑,主導直接以飛機對颱風空投觀測器的追風計畫,以求對颱風有更進一步的認識,規避禍害,造福世人。

颱風究竟有多難懂?其實我們對於颱風生成所需的條件分析得很清楚,但卻不是很能掌握在同樣的條件之下,何以某些熱帶擾動成了颱風,另一些卻消散無蹤。我們只知道,颱風這個「非線性動力系統」就像個敏感的孩子,在生成期間,任何一點小小的擾動,都能使颱風未來的發展走向截然不同的結果。為了要掌握颱風,我們就像過度憂心的家長,不想放過任何足致左右其成長的蛛絲馬跡,雖然我們不能強迫孩子按照我們的意願成長,但只要我們對颱風這孩子的動向掌握得越精準,便越能夠因應他所帶來的恩賜與災難。這正是追風計畫的初衷。

追風之旅

國科會於2002年8月起3年內提供相當經費,進行由本人所主持的「颱風重點研究」(National Priority Typhoon Research)。首要研究項目是以「全球衛星定位式投落送」(GPS Dropwindsonde)進行飛機觀測,名為「侵台颱風之飛機偵察及投落送觀測實驗」(Dropwindsonde Observation for Typhoon Surveillance nearthe TAiwan Region, DOTSTAR),又名「追風計畫」。

投落送

追風計畫的基本概念,是將小型噴射機駛入颱風周圍4萬3000英尺高的地方,以「策略性觀測」(標靶觀測, targeted observation)的方法,在「敏感區域」投擲大氣探測儀「投落送」(dropwindsonde),可在飛機上立即接收由投落送每0.5秒傳來的溫度、溼度、氣壓等數據,並立刻計算出風速,再將這些直接量測到的關鍵數據,即時傳送到世界各主要的氣象中心及其分析與模擬系統,經由繁複的電腦程式模擬、預測颱風的發展及走向。

上面這段看似簡單的敘述,背後涵蓋了多少人的心血與努力,自不待言。這是一個極具前瞻性、開創性的計畫,全球除了美國外,沒有任何國家曾經以飛機直接觀測過颱風。身為開路先鋒,追風團隊集結眾人之力披荊斬棘,我們曾遠赴美國取經,進行專業的技術研發與完備的行前訓練;我們前往日本及菲律賓,與兩國民航局往來交涉,在各國不同的民航法令限制之下,尋求可行的變通路徑;我們找到了漢翔航空的以色列IAI Astra雙引擎噴射機,加以改裝成能乘載我們飛向颱風執行任務的專用機,還有帶領我們飛向颱風的優秀飛航教官;我們從芬蘭的氣象儀器製造公司Vaisala購置RD93 GPS dropwindsonde,也就是追風團隊的「投落送」;我們集結國內外大氣學界及中央氣象局頂尖的大氣科學研究者和從業人員,共同投入追風研究,甚至在2008年進一步跨出台灣,與美國、日本、德國的研究人員共同追風。追風至此,已不只是與各國並駕齊驅,更走在國際颱風研究的前端。【更詳細的內容,請參閱第481期科學月刊】

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