2017年9月12日 星期二

【國語日報專區】颱風愛轉彎?氣象預報技術也有極限的!



颱風侵襲前後常常會發現,颱風總是不會照著預測的路徑行走,這可不是因為氣象預報技術落後,而是氣象預報的科學有一定的極限,我們仍無法百分之百完全掌握颱風!而近百年以來,也從來沒有兩個颱風走的路徑是一模一樣的,這也代表著大氣環境的複雜難以掌握。

要了解其中「門道」,就讓我們看看近代氣象預報的發展史。

電腦讓氣象預報更準
氣象預報隨著電腦可以進行複雜的運算後,便開始有了「數值天氣預報」,氣象預報的能力便不斷提升。因此,在一九六○年代初時,氣象學家覺得百分之百的天氣預報是非常有可能!然而美國的數學家、氣象學家勞倫茲在某次利用電腦程式計算天氣時,卻發現了一項驚人的現象!他將前次計算到一半的數據抄下來,在第二次重新計算時,為了節省時間,直接跳到上次計算到一半的地方繼續接下去,但當他去泡了咖啡,休息一小時後回來看計算結果,卻發現模擬結果完全不同!

氣象預報並非萬靈
經過檢查,勞倫茲才發現電腦運算時會計算到小數點以下第6位,而列印或顯示只會到小數點第3位。但他也因此發現,由於大氣的系統十分複雜,只要有一點微小的改變,像是儀器的微小測量誤差,都有可能使結果截然不同。勞倫茲用「蝴蝶效應」來比喻:「一隻蝴蝶在巴西輕拍翅膀,可以導致一個月後美國德州的一場龍捲風。」因此,氣象預報雖然經常可以準確預測隔天的天氣,但如果要預報一星期後的天氣,卻很容易失準,就像是弓箭很容易射中很近的靶心,但如果把箭靶的位置移到很遠的地方,只要一開始偏了一點,就有可能完全射不中靶,這就像是氣象預報的困難之處,只要觀測有點誤差,結果就會差很多,有時便很難預測!

影響颱風路徑的因素
夏天時,太平洋高壓的勢力較強,會影響颱風路徑。對颱風而言,大氣壓力高的高壓,就像個龐大的柱子一樣,所以海面上的颱風,便會順著太平洋高壓的邊緣移動,一開始颱風的走向會比較明顯的朝向西方,經常到了臺灣附近,就會開始轉向,高壓的勢力如果較強,颱風就會比較晚偏移,當高壓減弱就有可能會提前轉向,而有時高壓減弱的太多,颱風失去了氣流導引,就有可能變得飄忽不定。偏偏要準確提前好幾天預測高壓的變化十分困難,而高壓的一點點變化都有可能對路徑造成很大的影響。

了解颱風路徑的呈現方式
當看到「預報潛勢圖」以某個範圍預測颱風未來的路徑時,
扇形的區域越大,就代表這個颱風未來的不確定性還很大,
有可能未來會修正,颱風的不確性也很高。
假如只依靠電腦預報颱風路徑,常會因為觀測誤差、天氣系統不穩定導致預報失準,所以現在各國氣象單位都會與其它單位比較參考,有時還要仰賴研究人員的經驗修正,但也偶爾會發生意料之外的情況。現在包括臺灣之內的許多國家,都在嘗試調整用機率的方式呈現颱風的路徑預報,一般會使用70%可能侵襲的機率來告訴民眾颱風「可能的路徑範圍」,代表颱風的路徑比較有可能在這個範圍之內,可能稍微會有轉向,但大致會在某個範圍內。這樣的做法也讓我們對於預防颱風災害有更多的彈性,假如我們只為了某一個預測的路徑作準備,要是颱風的路徑、速度發生變動,有些地區可能會措手不及,但如果我們準備夠充足,就能適時減少災情。


留意隨時可能修正的路徑
真實的天氣預報與實際發生的情況比較,並沒有較準確或不準確的差別,只有比較容易預報和不易預報的差異,某些颱風的70%可能侵襲的範圍較廣闊時,就代表它的路徑的不確定性越大,此時就要更留意颱風轉向的可能,隨著侵襲的時間越來接近,預報的路徑可能也會隨時修正,多注意一分,也就等於多了一分準備!
 
實際上颱風不一定會走在潛勢區域的中心藍色的線上,經常會偏離路徑,以這張預測和實際路徑來看,颱風後來的路線和預測有點誤差,但並不能算是預報完全失準。

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