我們今天去找老師 問老師明天大概會講哪些東西
沒想到老師竟然把明天的內容打成文章寄給我耶~~~~
(當然 裡面的內容應該是引用以前的資料 不過老師真的好用心喔)
老師人真的好好!!!
我們明天一定要大力捧場喔~~~~~
以下是老師的文章
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追風故事
吳俊傑
國立台灣大學大氣科學系
2005年10月27日
很高興有機會能與氣象資訊傳播社及系上同學聊聊追風故事。追風的背後有許多點點滴滴
,其中已記錄了對大自然充滿熱情的系上師生共同努力與成長的軌跡。希望透過這次演講,
與大家分享個人在大氣界的學思歷程,也盼能帶給同學一些啟示。
從2002年起,在台灣有一個由國科會所支持的重點研究計畫,每當颱風可能侵襲或影響台
灣周邊時,一組科學團隊成員便搭乘向漢翔公司租用的噴射機,裝載著最新的科學儀器,飛
到颱風上方約13公里高空,釋放大氣偵測探空儀(學名為「投落送」)。這些投落送在張開
的拖曳傘協助下,以每秒五公尺的速度緩緩降落,量測大氣風場、溫度及濕度資料,並立即
透過無線電訊號及衛星通訊系統,將資訊傳送到飛機上、中央氣象局及世界各國氣象單位之
電腦系統中,以便進行即時的颱風分析及電腦模式預測。這項研究有個引人注目的暱稱 --
追風計畫。
為什麼要追風呢?我們的大氣(如颱風)是一個高度複雜的非線性動力系統,任何初始誤
差都可能對預測結果產生重大影響。而颱風的生成及發展卻主要發生於觀測資料稀少的海洋
上,使得我們難以使用電腦模式準確地預測颱風的未來動態。為解決此一難題,大氣科學家
在過去數十年來已發展出各式先進的觀測系統,如衛星及雷達遙測、飛機觀測與投落送等,
得以細窺颱風究竟,並結合電腦模擬及預報系統,逐漸揭開了颱風的神秘面紗。
美國一向飽受颶風危害之苦,有鑑於此,近年來投入相當多的研究經費及科學人力進行颶
風研究。每當有任何颶風在加勒比海區域活動或靠近美國本土時,隸屬美國國家海洋及大氣
研究總署的國家颶風研究中心,便會出動數架不同功能的研究專用飛機直接飛入颱風中及繞
行颱風周圍進行觀測,並投擲投落送,以充份掌握颱風的整體結構及其環境動態。他們的研
究成果大幅提升我們對於颱風的了解,同時也顯示這些投落送資料可以改進颱風路徑預測的
準確度達30%。
可惜的是,在浩瀚的西北太平洋海域,也是全球颱風頻率最高、強度最大的地區,並沒有
任何颱風偵察飛機的觀測資料。基於颱風對於台灣地區的重大威脅,在國內外學術界及政府
單位的通力合作下,我們於2002年啟動追風計畫,成為全球以偵察飛機觀測西北太平洋颱風
的先驅研究團隊。
大家可能很好奇想問,我們除了將飛機飛到颱風周遭之外,是如何決定在哪些時間、哪些
地點投擲這些所費不貲的投落送呢?這牽涉到一項相當新穎且重要的科學議題:策略性觀測
。雖然大氣是一個混沌系統,但我們仍可以推知哪些位置的初始誤差是較不穩定的(即其誤
差隨時間呈較快速成長,因此也稱為敏感區域),而這些敏感位置便是整個動力系統以及電
腦模擬時的關鍵誤差來源。我們的策略便是針對颱風周圍的這些敏感區域進行額外的重點觀
測,以達到最有效率的觀測成果。但我們又是如何預先知道敏感位置何在呢?
追風科學團隊目前已設計出相當先進的觀測策略--我們結合四種分別依不同大氣動力假
設與統計原理而發展出來的方法(包括「系集散落」、「系集轉換卡門濾波器」、「奇異向
量」、及「共軛敏感度」等)以預先評估關鍵的敏感觀測位置,配合飛機航程及航管限制以
決定投落送的最適當投落位置。簡而言之,追風計畫巧妙地利用飛機,將控制大氣運作的數
學方程式運送到大自然最猛烈的颱風風暴周遭進行檢驗與試鍊,透過蒐集關鍵敏感區域的資
料,一探颱風預測改進的奧秘。
民國92年9月至今,追風計畫已針對杜鵑、米勒、妮妲、康森、敏督利、梅姬、艾利、米雷
、納坦、南瑪都、海棠、馬莎、珊瑚、卡努、龍王等15個颱風完成19航次之飛機偵察及投
落送觀測任務,總計在颱風上空飛行99小時、並成功投擲313枚投落送。在觀測的同時,這些
寶貴的投落送資料皆即時進入中央氣象局及世界各國氣象單位之電腦預測系統中,協助預
測颱風路徑及分析其周圍結構,如暴風半徑(對放颱風假與否具關鍵性影響)。到民國93年
底為止,針對追風計畫所得資料的評估結果顯示,投落送資料平均可以改進美國氣象局、美
國海軍及日本氣象廳全球電腦模式24~72小時颱風路徑預測準確度達20%。另一方面,投落送
也已被成功用來驗證及校正衛星與雷達等遙測資料,藉此提升遙測颱風參數的可信度。追風
研究團隊也已經在著名國際學術期刊發表成果論文。
國科會所推動的追風計畫相當圓滿成功,第一期計畫已於今年7月結束。追風研究團隊除持
續進行具關鍵性的後續研究外,也積極進行由國科會與中央氣象局共同合作支持的第二期
追風計畫(民國94至97年),一方面對國內科技、民生與防災有重大貢獻,另一方面則期望
做出具突破性的研究成果,並在國際學術研究領域佔有一席之地。