Transcript 鋒面霧
台灣天氣與氣候現象概述 王世堅 中央氣象局 內容 • 基本天氣系統介紹 • 台灣地區四季成因及常見天氣 型態 • 常見的氣象用語 • 認識颱風 • 颱風的災害與防護 基本天氣系統介紹 •氣團 •高氣壓 •低氣壓一族 •鋒面一族 •雲和雨 •認識霧 •龍捲風 •冰雹 氣團 •定義 地球表面上在整個水平方向、同一高度各 點具有相近之物理性質如溫度、濕度之廣 大空氣體稱之為氣團。 相近之溫度、 溼度、密度等 高氣壓 H（北半球） •特性 1.順時鐘 2.外流 3.下沉運動 低氣壓（北半球） •特性 1.逆時鐘 2.內流 3.上升運動 低氣壓一族 L TD 颱風 •低氣壓--- L •熱帶性低氣壓---TD 輕度颱風--62～117公里/小時 中度颱風 --118～183公里/小時 強烈颱風--184以上公里/小時 鋒面一族 •冷鋒 冷氣團推著暖氣團走 •暖鋒 暖氣團推著冷氣團走 •滯留鋒 冷暖氣團僵持不下 ※鋒面過境伴隨之天氣現象 降雨、陣風、閃電、打雷、冰雹、龍捲風 、下爆氣流、風變 冷鋒 L H 暖鋒 大陸高氣壓 H 冷鋒 太平洋高氣壓 暖鋒 L H 大陸高氣壓 H 暖鋒 太平洋高氣壓 滯留鋒 L H 暖鋒 大陸高氣壓 H 滯留鋒 太平洋高氣壓 雲和雨 大氣之水氣循環 什麼是雲? 1.雲是由水滴或冰晶形成，亦透過雲的變化彰 顯出大氣的運動。 2.小水滴形成需要有凝結核(condensation nuclei)，凝結核的大小約0.1~0.2μm，如海 鹽、灰塵 3.水滴可在數分鐘之內成長1012倍，所以小水 滴可以在極短的時間內成長形成2000μm的雨 滴 4.一旦空氣中的水氣凝結成小水滴，或進一步 凝結成冰晶，就形成所謂的「雲」。 形成雲的方式 (1)增加水氣含量，(2)降低溫度，或兩者同時進行 的方式使空氣中的水氣達到飽和，甚至超飽和 當水氣達飽和並伴隨空氣上升運動形成雲時，若大 氣處在較穩定的狀態時形成的多屬層狀雲（卷層雲、 高層雲、雨層雲、層雲）；相對在大氣處在較不穩 定的中發展而成的多屬積狀雲（卷積雲、高積雲、 積雨雲、積雲）。 造成空氣上升運動的機制 (a)熱對流（約為5公里）(b)受地型抬升（約為150公里） (c)低層空氣輻合(converge)（約為500公里）(d)冷暖空 氣交界處或稱鋒面（約為1500公里） 如何成雲致雨? 雲滴成長到一定大小，就無法在天空停留(視 當時大氣狀態的浮力而定)，而會降落地面產 生降水(precipitation)。下降的水滴，若要到 達地面形成降水，其基本條件必須()下降速 度夠快，()水滴夠大，才能在到達地面前不 會被蒸發殆盡，兩條件是相輔相成的。但水 滴光依賴凝結過程是很難迅速成長，所以最 有效的方法是相互碰撞結合；而大水滴下降 速度大於小水滴，因此大水滴在下降過程可 以藉由吞併小水滴而成長。 雲形成過程不同，造成降水型態不同 暖雲(雲頂溫度＞0℃)較不易造成降水，若 有降水發生多為毛毛雨，因為暖雲內之水滴 太小，幾乎懸浮在空中，而水滴下降時，周 圍的空氣溫度漸漸上升，常被蒸發。 冷雲(雲頂溫度＜0℃)則因雲中有過冷水滴 與冰晶並存，在同一溫度，冰面的飽和水氣 低於水面的飽和水氣，因此空氣中的水氣不 斷凝結，而水滴因水氣量未飽和而繼續蒸發， 結果冰晶愈大，水滴愈小。冰晶在下降過程 中，又因下降速度大於小水滴，沿途可以併 吞過冷水滴而迅速成長，因此若在劇烈對流 中，甚至可以降下冰雹。 水的相變化－雲與雨 晴天最常看到的是卷雲類和積雲。卷雲是出現在最 高層的雲，特徵是藍天中，散佈著很多細小的白色 絹絲狀雲，像羽毛。而積雲是最靠近地表團狀的雲， 在晴朗的藍天中浮游，很像一堆堆的棉花或花椰菜， 其雲底是平的。 陰天的雲，大都是霧狀的層雲或略微透光之層積雲， 經常佈滿整個天空。 雨天的雲，或是一種遮天蔽日的雨層雲，會帶來大 量的雨水、降雨時程較長、面積較廣；或是常會帶 來雷陣雨的積雨雲，其由積雲向上發展而成的雲， 頂部因含冰晶並受陽光照射而呈白色，底部的顏色 則因蔽日而呈稍微灰暗，常會伴隨閃電、雷聲和驟 雨，偶爾也有機會降下冰雹，但降雨時程相對較短、 且範圍屬較局部性。 讓我們看雲去 雲的分類 • 雲族： – 高雲族：卷雲、卷積雲、卷層雲為主。 – 中雲族：以高積雲為準，高層雲通常居於中層，但常 伸展至較高層次，雨層雲亦常發現於中層，但常伸展 至其他層次。 – 低層族：以層積雲及層雲為主，積雲及積雨雲之雲底 多在低層，但其垂直伸展常極旺盛，雲頂每可伸至中 層或高層。 • 雲屬 – – – – 卷雲(Ci)、卷積雲(Cc)、卷層雲(Cs) 高積雲(Ac)、高層雲(As)、雨層雲(Ns) 層積雲(Sc)、層雲(St) 積雲(Cu)、積雨雲(Cb) 各雲族之雲底高度 雲族 雲屬 低 雲 族 中 雲 族 層雲 層積雲 積雲 積雨雲 雨層雲 高層雲 高積雲 高 雲 族 卷雲 卷層雲 卷積雲 一般雲底高度 廣範圍雲底高及備註 地面- 600（公尺） 地面-1200（公尺） 300-1350 300-2000 300-1500 300-2000 600-1500 300-2000 為綜觀氣象之目的，雨層雲可考慮歸 地面-3000 2000-6000 入中雲族，雖然它可伸展到各層次。 高層雲變薄雲底下降而成為雨層雲。 6000-12000 在冬天消散之積雨雲變成之卷雲，其 雲底可能低於六公里。 卷層雲可能發展成高層雲 十大雲屬－低雲 層雲（St） 層積雲（Sc） 雨層雲（Ns） 層雲 • 大體呈灰色之雲，雲底頗為一致，可降毛毛雨、 冰針或霙（米雪），自層雲窺視太陽時，其輪廓 清晰可見。層雲不能有日、月暈現象，除非雲中 溫度極低時始能見暈。 • 層雲通常由小水滴組成，溫度甚低時則可成為冰 晶。 • 層雲甚濃密時常包含毛雨水滴，有時可有冰針或 霙。 • 最常見之層雲為霧狀，呈均勻之灰色，雲底甚低 常可掩沒小山丘或高建築物，甚而及地。 霧狀層雲 層雲 積雲 • 孤立之雲，大體濃密且輪廓顯明，垂直伸展如 山丘，其圓形或塔狀雲頂常類似花椰菜。被日 光照射部分大都明亮，雲底則較黑暗並近扁平， 有時積雲亦有破碎者。 • 積雲之組成以小水滴為主，冰晶則形成於0℃ 以下部分。 • 積雲可同時發生並垂直發展。其垂直伸展可能 甚小，視之似為平展，亦可為中度伸展而頂端 有小突起及隆起，或者垂直伸展甚盛，頂部拱 起如花椰菜，通常以中度垂直發展者為多。 • 有時排列成行，幾與風向平行，稱為雲街。垂 直伸展強盛之大塊積雲可產生降水，在熱帶， Cumulus 積雲（Cu） 淡積雲 • 個體不大，輪廓清晰，底部平坦，頂部呈 圓弧形凸起，狀如饅頭，其厚度小于水平 寬度。 中度積雲 積雲碎狀 中度.碎狀積雲 濃積雲 • 個體高大，輪廓清晰，底部平而暗，頂部 圓弧狀重疊，似花椰菜，其厚度超過水平 寬度。 成列高聳積雲 層積雲 • 灰或微白、或灰色與微白兼具，成塊、成片或成 層，幾乎都有陰暗部分。排列如棋盤，圓塊或滾 軸狀，均無纖維結構（雨旛除外），有時各雲併 合連接，有時呈分離狀態。大部分為排列有序之 雲塊，其視幅大於5度。 • 最常見之層積雲為由小雲塊排列成片成層，與高 積雲相似，但其高度較低而雲塊較大。 • 層積雲塊個體大小，厚薄及形狀變化甚多，有時 排列成平行之滾軸狀，各滾軸彼此分離。有時， 形成一單獨之滾軸雲，層積雲亦常同時發生於二 層以上之不同高度。 • 層積雲偶亦有成伸長之透鏡或杏仁狀，輪廓分明。 亦有形如若干小圓形砲塔狀，自一共同平底隆起。 • 薄層積雲有時可透光而能判別太陽位置，但多數 層積雲 層積雲 層狀半透光漏光層積雲 蔽光層積雲 • 雲塊較厚﹔顯暗灰色， 雲塊間無縫隙，常密 集成層，布滿全天， 底部有明顯的波狀起 伏。 Cumulonimbus積雨雲(Cb) • 濃厚龐大之雲，垂直伸展甚盛，形如大山或巨塔，通 常雲頂至少有一部分平滑，或呈纖維狀或具有條紋， 且常有部分平展成鐵砧形，或一大片羽毛狀，雲底之 下經常極為黑暗，時常帶有與主雲相連或不相連之破 碎低雲，降水時呈旛狀。 • 積雨雲由小水滴及冰晶所組成，上部尤多冰晶。亦含 有大雨滴，並常有雪片、霰、冰粒或雹，而水滴常可 能為過冷卻者。 • 積雨雲之水平及垂直伸展均甚大，須在距雲相當距離 外，方可見雲之整體，當積雲發展成積雨雲之初步， 雲頂常呈圓形突起，而雲之上部則漸失卻顯明之輪廓。 稍後，上部完全變成纖維狀或條紋之雲塊，形如鐵砧。 積雨雲 禿狀積雨雲 降水性禿狀積雲 禿狀積雲 暴風雨 認識霧 霧的定義與成因 • 霧是由一種肉眼不易分辨，極細微而密集的水 滴所組成。根據世界氣象組織(WMO)的定義，水平 方向之能見度必須不足一公里，才可認定為有霧 發生，此時，相對溼度接近100%，空氣幾達飽和 狀態。 通常人們對霧和雲的區別不太清楚，以最通俗的 比喻，雲是出現在天空，而霧是發生在近地面， 所以霧也可以說是發生在地面上的雲。其形成的 原因，都是因為潮溼空氣的溫度降低達到露點溫 度，或空氣內水氣增加而達到飽和，使水氣凝結 成小水滴，或者是由兩種原因同時發生所引起。 霧的種類 霧的種類可依其形成的過程分為 輻射霧、平流霧、鋒面霧、蒸氣 霧及上坡霧等五種。 輻射霧﹙radiation fog﹚ 輻射霧大都發生在冬天，晴朗無雲的夜晚。 當風速微弱，地面空氣相當穩定，且含有充 分水氣時，夜間由於地面透過輻射冷卻作用， 使低層空氣溫度下降達飽和狀態，使水氣凝 結成小水滴，懸浮於近地面空氣中而形成霧。 輻射霧通常等到太陽出來後，地面溫度逐漸 回升，使空氣又回復到未飽和狀態時，霧即 開始消散。一般人都以為輻射霧是晴天的預 兆，其實就是因為晴天，才有輻射霧，霧散 了當然依舊是好天氣。 平流霧﹙advection fog﹚ 平流霧的形成和空氣水平方向之流動有關，當暖溼空氣 流經較冷之海面或陸地時，其低層空氣因遇冷而凝結形 成霧。只要風向和風速適宜，一經成霧，往往能持續一 段相當長時間，除非風停止或風向轉變，使暖溼空氣來 源中斷，平流霧才會消散。而在海上發生的霧，叫做 「海霧」，以黑潮上方暖空氣隨南風北上，在日本北海 道附近與親潮海流冷海水相遇，上方冷卻而形成海霧即 為一典型的例子，發生時能見度很低，常造成意外。 氣象小常識 所謂平流﹙advection﹚為氣象用語，是表示空氣塊水 平向移動。以對流﹙convection﹚一詞來表示垂直向之 移動。 蒸氣霧﹙steam fog﹚ 蒸氣霧是因含豐富水氣之暖空氣與周圍冷空 氣混合後達到飽和而形成的，這與冬天時在 寒冷的戶外吹氣所出現的白霧是相同的，因 此蒸氣霧又可稱之為混合霧，像溫泉區的白 煙、熱紅茶的蒸氣也都是。極地秋冬極易發 生海霧，倘若在冰所覆蓋的海上有裂縫時， 該裂縫處的海水溫度雖然只有冰點左右，但 比起上面的氣溫已高出甚多；另外，在大陸 沿岸地區，冬天較暖和的河流和湖泊水面， 當北方寒冷的冷空氣到達時，也會發生蒸氣 霧。 鋒面霧﹙frontal fog﹚ 鋒面霧是發生在鋒面附近，因鋒面上 長時間的降雨使空氣的相對溼度增大， 當冷空氣位於近地面之低空，而自雲 端下降之較高溫雨滴溶入鋒面下的冷 空氣時，因遇冷凝結而成霧。就像在 緊閉的浴室內做淋浴時，會被瀰漫著 的蒸氣所籠罩一樣，浴室內的暖水滴 蒸發使浴室的空氣達過飽和，因此多 餘的水氣乃形成霧滴之故。 升坡霧﹙upslope fog﹚ 空氣沿著地形斜坡上升時，因絕熱膨 脹空氣溫度會下降，如此也能使空氣 達飽和而形成霧，此時由遠處眺望可 見到山被雲所籠罩，若人在山上則如 同被霧所包圍，這種情況由遠處看來， 雲就像是貼著山不動一樣，而實際上 氣流乃是沿著斜坡向上流動。 升坡霧﹙upslope fog﹚ 空氣沿著地形斜坡上升時，因絕熱膨 脹空氣溫度會下降，如此也能使空氣 達飽和而形成霧，此時由遠處眺望可 見到山被雲所籠罩，若人在山上則如 同被霧所包圍，這種情況由遠處看來， 雲就像是貼著山不動一樣，而實際上 氣流乃是沿著斜坡向上流動。 台灣地區常見的霧 在台灣地區來說，除了山區有升坡霧 外，以輻射霧及平流霧最為常見，在 冬春季發生的機會最多。 平流輻射霧 平流和輻射兩種物理過程亦可相輔相成，造成所謂之 平流輻射霧。在冬末春初，台灣西部，當日間受海風 影響，暖溼空氣由海面流入（此即平流作用），到入 夜以後，因輻射冷卻，很容易產生此種平流輻射霧， 當此種霧發生時， 往往會使能見度降低到一百公尺以內，對交通安全危 害甚大。 在高速公路沿線，如林口、三義一帶容易出現濃霧， 初步探究其主要原因有二，其一是由於平流輻射作用 所引起，另一是因其所處地勢較高（屬台地），由於 地形關係，在 山窪處當有低雲移入時，即變成霧，實際上是我們在 平地上所常見，浮游在山腰間的雲。 霧 與 霾 霧﹙fog﹚是由一種極 細微而密集的水滴所組 成。霧是一種水象，其 相對溼度接近100%。 霾 ( haze)是指懸浮於 空氣中之塵埃或鹽類等 非吸水性固體微粒，由 於其質點極為細微，致 肉眼無法辨識。霾是一 種塵象，其相對溼度低 於75%。 台灣地區常見的濃霧照片 雷雨與龍捲風 雷雨 • 定義: 依據世界氣象組織（WMO）之定義，雷雨概指積雨雲所 產生之地方性風暴，經常伴有閃電及雷聲，並常伴有 強烈陣風、龍捲風、大雨、偶或有冰雹發生。 • 有利於發生雷雨的條件： • （1）地面因日射而增暖； • （2）高空因輻射而冷卻； • （3）地面因平流而增暖； • （4）高空有冷空氣平流； • （5）下層有暖空氣平流； • （6）氣流水平向輻合； • （7）氣流遇地形而舉升。 雷雨生命期 為何會有閃電與雷聲？ 「閃電」是大氣中的一種放電現象，在雷雨發展的過程 中，溫暖潮濕的空氣隨著雲內的氣流上升，其中水汽遇 冷凝結而形成雲滴、雨滴、冰晶甚至冰雹。氣流繼續上 升，雲中的雲滴、冰雹會變的更大更重，最後就會掉下。 在快速上衝的小水滴或冰晶與下墬的大水滴或冰雹之間 的碰撞和摩擦使得靜電分離，其中較輕且上升的冰晶帶 正電荷，較重且下墜的大水滴或冰雹帶負電荷，造成正 負電荷上下分離。此時整個雷雨系統就像一座巨大的靜 電發電機，在雷雨雲的上端主要帶正電荷，而雷雨雲的 底端則帶負電荷，在雲下方的地表受雲底負電荷的感應 而帶正電荷，因此在雲內及雲與地之間均存著極大的電 位差，此靜電電壓可高達幾百萬伏特，當電壓大到可衝 破絕緣的空氣時，閃電就發生了。 台北地區各月雷雨發生次數及時間頻率 民眾預防閃電雷擊方法 （二）在室內 1. 遠離電線、水龍頭、水槽、浴池、 銅器、鐵器等易導電物體。 2. 非必要勿靠近門、窗。 3. 若非緊急需要，勿使用電話。 4. 勿用電器（熨斗、烤箱、微波爐、 攪拌器等），並遠離電視機、收音機 民眾預防閃電雷擊方法 （一）在室外： 1. 儘速進入車內、室內或大建築物內。 2. 不要靠近孤立的高樓、鐵塔、電桿、煙囪或大樹下。 3. 勿站立於高處或山頂。 4. 勿進入獨立的棚子或涼亭內。 5. 若在一空曠場地，請蹲下抱著膝蓋，儘量減少身體 與地面接觸之面積。 6. 勿浸泡水中，並遠離海灘、泳池和水邊。 7. 勿穿戴金屬飾物，勿接近金屬物品。 8. 勿使用行動電話。 龍捲風定義 龍捲風（或稱小旋風）的英文名叫「tornado」， 可能源自西班牙字「tornar」，指旋轉之意。 依據韋氏（Webster）字典的定義：龍捲風是 一股自積雨雲（cumulominbus）底向地面伸展 的劇烈旋轉空氣柱，或稱一種快速運轉而瘦長 的漏斗狀雲（funnel cloud），它的上端與雲 相接，下端與地面或者海面相接，看上去好像 一根擎天巨柱（見圖一）。它如果發生在陸上 者叫陸龍捲，在海上者叫海（水）龍捲。在台 灣地區發生之龍捲風因受地形限制，故極難見 到這種有漏斗狀雲柱。 龍捲風形成的原因 不論陸或海龍捲， 其生成條件均極相 似。基本的條件必 須有極不穩定空氣 擾動，或高溫高濕 空氣與冷空氣之劇 烈輻合作用 龍捲風發生之天氣型態 1.強烈氣旋或鋒面 2.颱風 3.西南氣流 4.其他‹午後雷雨等› 龍捲風發生源地及頻率---國外 •美國中西部陸龍捲700 次/年，佛羅里達州海 龍捲45-50次/年。 （圖三） •澳洲東南部及蘇俄中 西部陸龍捲15-50次/ 年。 龍捲風發生源地及頻率---台灣 台灣陸龍捲平均2-3次 /年（右圖），海龍 捲很少見。 龍捲風的特徵 （一）象鼻狀管雲（右 圖）。 （二）具有噪音及多顏 色。 （三）發生時間與生命期：依 過去的統計顯示，龍捲 風大部份發生在下午2 時至晚上9時，其中以 下午4-6時之頻率最 高。 （四）具極強的破壞力。 龍捲風 –龍捲風通常的顏色有黑色(強),白色(弱),但 有時候當漏斗雲遇在紅土時,便會變成紅色 了 專家曾一度認為龍捲風風速是超過每小時 500公里的。但經個近年來的研究,證明龍捲 風風速很少超過每小時250公里,更何況多數 龍捲風風速不到每小時112公里,而平均龍捲 風風速大約為80-110公里左右,最破壞性的 龍捲風也並不是經常出現。 龍捲風一 龍捲風二 龍捲風三 龍捲風四---台灣 龍捲風五 冰雹 •定義: 伴隨劇烈對流天氣產生之固態降水現 象 •發生季節與天氣型態: 1.梅雨季之梅雨鋒面系統 2.旺盛西南氣流 3.午後大雷雨 冰雹示意圖 2002, 12, 19 Hsin Chu hailstorm 台灣四季與雨量分布 台灣地區四季之成因 3至4月 H 5至6月 H H H 7至9月 H H H 10至2月 季風與地形效應 季累積雨量 (資料期間 1971-2000) 12--2 月 3--5 月 6--8 月 9--11 月 月累積雨量 (資料期間 1971-2000) 春雨 1月 梅雨 May 7月 Jul Aug 颱風季(含雷陣雨) Sep Jun 南北降雨分布差異性 北部(台北) 南部(高雄) Meiyu Meiyu 常 見 的 氣 象 用 語 • • • • • • • • 土石流 暴潮 沙塵暴 紫外線指數 聖嬰 反聖嬰 瘋狗浪 氣候變遷 土石流 • 何謂『土石流』？ – 『土石流』是一種水與泥砂、巨石充分混和而成之流體，外 型酷似一般常見之混凝土，因此被喻為『天然預拌混凝土』。 – 土石流大多發生於山區的溪流，沿溪谷奔瀉，其本身強大的 衝擊力常對溪床造成嚴重的側蝕及向下侵蝕，因而產生更多 的土砂量，將對下游居民造成重大災害。 • 構成土石流災害之主要條件 足夠的雨量 足夠的坡度 足夠的土石來源 暴潮 • 暴風使海面傾斜，同時氣壓降低，致使 海面升高，而導致沿海發生海水倒灌。 沙塵暴 •強風從地面捲起大量沙塵,使能見度大量惡 化之災變性天氣 •沙塵暴---地面能見度小於1公里 •揚沙---地面能見度介於1至10公里 •浮沙---地面能見度高於10公里 •對台灣地區之影響 泥雨 空氣品質 紫外線指數 •0-2 微量 •3-4 低量 •5-6 中量 •7-9 過量 •>10 危險 •影響因素 太陽角度 臭氧總量 雲量 空氣中懸浮微粒 地面高度 反照率 ﹏壞處：曬傷 曬黑 皮膚變厚 ﹏益處：提供維生素D 聖嬰（El Nino）現象 •在赤道東太平洋海域，每年聖誕節前後會有一股 從赤道往南的季節性暖洋流，流經南美洲的厄瓜 多爾及祕魯沿岸，當地漁民稱這種季節性的洋流 或沿岸短暫性海水溫度上升之現象為聖嬰（El Nino）。聖嬰（El Nino）為西班牙語上帝之子 （Christ Child）之意。通常每年這種高海溫現 象在2、3月間終止，進入3月以後，附近之海域再 度為冷海水所籠罩。但是有些年偏暖海溫一直持 續下去，大量的魚並沒有回來，漁民魚獲量受到 嚴重損失，這種持續海溫甚至影響全球氣候。 反聖嬰現象--La Nina（拉妮娜） • 西班牙文裡La Nina（拉妮娜）是泛指年輕女孩之意，和 El Nino（泛指年輕男孩或上帝之子）有成對或相反的意 思。現今氣象界已經用拉妮娜這名詞，表示反聖嬰現象 （赤道東太平洋海溫偏冷的情形），剛好和赤道東太平洋 海溫偏暖的聖嬰現象相對應。 • 聖嬰現象和反聖嬰現象（拉妮娜）對氣候之影響是相反的， 不過仍然以熱帶太平洋地區較顯著。例如：聖嬰現象發生 時，位於西太平洋地區的印尼、澳洲等國家，很容易有旱 災；而位於東太平洋地區的祕魯、厄瓜多爾則很容易有暴 雨發生。相反的，拉妮娜發生時，印尼、澳洲一帶易有水 災；而祕魯、厄瓜多爾一帶則乾旱無雨。 海溫圖 聖嬰年與正常年海溫與環流差異 瘋狗浪 氣候變遷(一) 全球平均地表氣溫年際變化圖（1871年-1990年） 15.6 15.2 14.8 14.4 1871 1891 1911 1931 1951 1971 氣候變遷(二) 台灣地區4個主要都市年平均溫度年際變化圖（1924年-1997年） 24 台北 23 23.5 22 花蓮 22.5 21 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 21.5 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 25.5 24.5 23.5 24.5 台中 台南 24.5 22.5 23.5 21.5 22.5 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 1924 1934 1944 1954 1964 1974 1984 1994 氣候變遷(三) 195 190 185 180 175 170 165 160 155 1901-1920 1921-1940 1941-1960 1961-1980 1981-2000 氣候變遷(四) 台灣北部地區旱澇指數 2002 1999 1996 1993 1990 1987 1984 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 1954 1951 颱 風 問題: 1.為什麼會有颱風? 2.颱風能量知多少? 3.颱風可以改造嗎? 颱風的結構 颱風之降雨分布 螺旋雨帶 颱風眼 地形雨帶 眼牆雨 帶 颱風的垂直結構 – 颱風眼內為下沉氣流，晴空無雲雨 – 風向：低層反時針旋轉，高層順時針旋轉 – 風速：愈接近颱風眼風速愈大， 最大風速發生在近地面的颱風眼牆附近 颱風氣流結構 颱風眼 10級風 7級風 暴風半徑 暴風半徑 颱風的生成要件 1.海水面溫度高於26度C 2.緯度介於5-20度 3.垂直風切要小 4.低層輻合 高層輻散 颱風生成區域 •相同的熱帶氣旋，在各地有不同的稱呼： –北太平洋西部及中國南海稱為颱風(Typhoon) –大西洋西部、北太平洋東部稱為颶風 (Hurricane) –菲律賓人則稱颱風為碧瑤（Baguio） 颱風的運動與路徑 1.環境場之駛流或導引氣流 2.颱風本身運動 3.周圍系統之相互牽引作用 瑞伯颱風路徑－合成雲圖 1998年10月-瑞伯颱風 太平洋副熱帶高壓 雙颱風效應 • 第15號颱風－寶發 • 第14號颱風－桑美 • 第16號颱風－悟空 侵台颱風路徑－分類統計圖 侵台颱風路徑分類圖(1897-1996) 納莉颱風－怪異的路徑 韋恩颱風－怪異的路徑 颱風名稱 編號與名稱並用 颱風名稱一 •北太平洋西部颱風命名 –1998年12月在菲律賓馬尼拉召開的第31屆颱風委員會 決議，自公元2000年元月一日起，將現行4組92個名字 全部更換，並增加為140個。共分為5組，每組28個， –由北太平洋西部及南海海域國家或地區，14個颱風委 員會成員所提供(每個成員提供10個)。 –由設於日本東京隸屬世界氣象組織之區域專業氣象中 心(RSMC)負責依排定之順序統一命名。 –各國(或地區)轄區內部之颱風報導是否使用這些颱風 名字，則由各國(或地區)自行決定。 颱風名稱二 •新的140個颱風名字原文來自不同國家及地 區，不是慣用的人名，而是包括動物、植 物、星象、地名、人名、神話人物、珠寶 等各詞，十分複雜而不規律。 •自今(89)年元月一日中央氣象局報導颱風 消息時，將改以編號為主，颱風委員會之 國際命名為輔。 颱風名稱中英對照表 第一組 丹瑞 龍王 奇洛基 啟德 天秤 布拉萬 珍珠 杰拉華 艾維尼 碧利斯 凱米 巴比侖 瑪莉亞 桑美 寶發 悟空 蘇納姆 珊珊 雅吉 象神 貝碧嘉 倫比亞 蘇力 西馬隆 奇比 榴槤 尤特 潭美 Damrey Longwang Kirogi Kai-tak Tembin Bolaven Chanchu Jelawat Ewiniar Bilis Kaemi Prapiroon Maria Saomai Bopha Wukong Sonamu Shanshan Yagi Xangsane Bebinca Rumbia Soulik Cimaron Chebi Durian Utor Trami 第二組 第三組 第四組 第五組 Kong-rey 康瑞 Yutu 玉兔 Toraji 桃芝 Man-yi 萬宜 Usagi 烏莎吉 Pabuk 帕布 Wutip 梧提 Sepat 聖帕 Fitow 菲特 Danas 丹娜絲 Nari 納莉 Vipa 韋帕 Francisco 范斯高 Lekima 利奇馬 Krosa 柯羅莎 Haiyan 海燕 Podul 普都 Lingling 玲玲 Kajiki 卡杰奇 Faxai 法西 Vamei 畫眉 Tapah 塔巴 Mitag 米塔 Hagibis 哈吉貝 Noguri 諾古力 Ramasoon 雷馬遜 Chataan 查特安 Halong 哈隆 Nakri 娜克利 Fengshen 風神 Kalmaegi 卡玫基 Fung-wong 鳳凰 Kammuri 卡莫里 Phanfone 巴逢 Vongfong 王峰 Rusa 露莎 Sinlaku 辛樂克 Hagupit 哈格比 Changmi 薔蜜 Megkhla 米克拉 Higos 海高斯 Bavi 巴威 Maysak 梅莎 Haishen 海神 Pongsona 彭梭娜 Yanyan 妍妍 Kujira 柯吉拉 Chan-hom 昌鴻 Linfa 蓮花 Nangka 南卡 Soudelor 蘇迪勒 Imbudo 尹布都 Koni 柯尼 Hanuman 哈努曼 Etau 艾陶 Vamco 梵高 Krovanh 科羅旺 Dujuan 杜鵑 Maemi 梅米 Choi-wan 彩雲 Koppu 柯普 Ketsana 凱莎娜 Parma 芭瑪 Melor 米勒 Nepartak 尼伯特 Lupit 盧碧 Sudal 舒達 Nida 妮妲 Omais 奧麥斯 Conson 康森 Chanthu 璨樹 Dianmu 電母 Mindulle 敏督利 Tingting 婷婷 Kompasu 康伯斯 Namtheun南修 Malou 瑪瑙 Meranti 莫蘭蒂 Rananim 蘭寧 Malakas 馬勒卡 Megi 梅姬 Chaba 佳芭 Kodo 庫都 Songda 桑達 Sarika 莎莉佳 Haima 海馬 Meari 米雷 Ma-on 馬鞍 Tokage 陶卡基 Nock-ten 納坦 Muifa 梅花 Merbok 莫柏 Nanmadol 南瑪都 Talas 塔拉斯 Noru 諾盧 Kularb 庫拉 Roke 洛克 Sonca 桑卡 Nesat 尼莎 Haitang 海棠 Nalgae 奈格 Banyan 班彥 Washi 瓦西 Matsa 馬莎 Sanvu 珊瑚 Mawar 瑪娃 Guchol 谷超 Talim 泰利 Nabi 娜比 Khanun 卡努 Vicente 韋森特 Saola 蘇拉 颱風強度分級 • 颱風的強度是以近中心附近平均最大風速 為準，劃分為三級。 近中心最大風速 颱風強度 秒/公尺 相當風壓 公里/小時 浬/時 相當風級 公斤/平方公 尺 輕度颱風 17.2～ 32.6 62～117 34～63 8～11 35~128 中度颱風 32.7～ 50.9 118～183 64～99 12～15 128~312 184以上 100以上 16以上 312以上 強烈颱風 51.0以上 颱風警報作業 掌握颱風警報脈動 保障生命財產的安全 颱風警報發布時機 •海上颱風警報 –預測24小時內颱風暴風範圍可能侵台灣及金門、馬祖 100公里海域. –每三小時發佈一次警報。 •海上陸上颱風警報 –預測18小時內颱風暴風範圍可能侵台灣及金門、馬祖 陸上. –每三小時發佈一次警報，並每小時加發最新颱風位置。 •解除颱風警報 –當颱風的七級風暴風範圍離開台灣或金門、馬袓陸地， 但仍未離一百公里近海時，改發海上颱風警報，如一 百公里近海亦離開時，應即發布解除颱風警報。 海上陸上颱風警報圖示意圖 海上 海上陸上 颱風預報誤差 瞭解颱風預報誤差 保障生命財產的安全 中央氣象局近十年颱風路徑預報誤差 氣象局近十年颱風路徑預報誤差 500 24小時預報 48小時預報 72小時預報 線性 (24小時預報) 線性 (48小時預報) 450 400 誤 差 值 （ 公 里 ） 350 300 250 200 150 100 50 0 Y1994 Y1995 Y1996 Y1997 Y1998 時 Y1999 間（年） Y2000 Y2001 Y2002 Y2003 其它作業單位也有相似之誤差! 美國NHC 日本JMA NHC yearly-average track forecast errors and trend lines 700 500 400 300 72-hour 200 48-hour 100 24-hour 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 0 70 error (nautical mile) 600 year JTWC 近5年 24h(166km) 48h(294km) 在台灣地區此誤差量 與區域尺度相近 對預報誤差之容忍度 400km 更小 200km 觀測資料不夠充分 環境場之不確定性 — 模式預測分歧 辛樂克 即使一致還是有誤差! 尹布都 相信嗎!炸彈開花 美國NHC颶風路徑潛勢預報 日本JMA颱風路徑潛勢預報 本局颱風路徑潛勢預報 依據近年颱風路徑預報誤差特徵，計算誤差 機率分布範圍，製定颱風中心有70％移入該 範圍。 1998~2002年24小時路徑預報誤差比率分布 百 分 比 率 % 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 個別值 累計值 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 >900 颱風中心預報誤差 (公里) 颱風風雨預報 颱風可帶來豐沛(災害性)雨量 娜莉 桃芝 7/29/00L~7/31/00L 9/16/00L~9/20/00L 1276mm 1449mm 571mm 767mm 1245mm 賀伯颱風 (1996) Max:1,082mm 廖 (1960) 1911 到1959年 有20 多個颱風 其日雨量超過700mm <100mm Max:1,987mm Shieh et al. (1996) 颱風風雨預報方法 •數值預報 •統計預報 •Pattern Recognition •Analog 颱風風力預報 於0500/1000/1700/2200發布 颱風總雨量預報 於0500/1000/1700/2200發布 颱風的災害與防護 事先做好災害防護工作 有效降低生命財產之損失 颱風造成的災害(一) • 暴風：由於風之壓力直接吹毀房屋建築物、吹毀 電訊及電力線路、吹壞農作物如高莖作物，並使 稻麥脫粒等。 • 焚風：使農作物枯萎。 • 鹽風：海風含有多量鹽分吹至陸上，可使農作物 枯死，有時可導致電路漏電等災害。 • 巨浪：狂風時必有巨浪，颱風所產生的巨浪可高 達一、二十公尺，在海上造成船隻顛覆沉沒亦時 有所聞，此外波浪逐漸侵蝕海岸，而生災變。 颱風造成的災害(二) •暴潮：暴風使海面傾斜，同時氣壓降低， 致使海面升高，而導致沿海發生海水倒灌。 •暴雨：摧毀農作物，使低窪地區淹水。 •洪水：山區暴發，常引起河水高漲，河堤 破裂而發生水災、沖毀房屋、建築物、並 毀損農田。 •土石流：暴雨時沖刷山石，使山石崩裂或 發生土石流，擊毀房屋、死傷人畜、阻礙 交通，沿山之公路常發生此種災害。 •病蟲害：水災後常發生傳染病，如痢疾、 霍亂。 颱風期間造成傷亡原因 • • • • 土石崩落埋沒。 河水暴漲走避不及溺斃。 看海浪或海釣落海身亡。 受招牌掉落、路樹傾倒及鷹架倒塌擊中傷 亡。 • 風大雨急視線不良，駕車車禍身亡。 颱風來臨前的準備措施(一) • 首先需瞭解住所或欲前往之地方，是否在 颱風之警戒區域內。 • 檢修屋頂、門窗及牆壁；排水系統疏濬， 以免積水；剪修花果樹木或加支架固定； 屋外懸掛之招牌要釘牢或取下。 • 準備蠟燭、火柴、電池、食物及飲水，以 防斷電、停水及缺糧。 • 住在沿海或低窪地區之民眾，儘早遷往安 全地區，以防淹水、山洪暴發、山崩、土 石流、海水倒灌及房屋倒塌。 颱風來臨前的準備措施(二) •隨時收看電視台、收聽廣播或166、167氣象服務 電話，以掌握最新的颱風動態。 •不要從事登山、泛舟、海釣、觀潮及衝浪等水上 活動。 •興建中的工程工地 –吊車、鷹架、圍籬、樣品屋、檔土牆 –加強水土保持工作 –檢查防救設備 –隨時注意最新氣象報導 •落實防災或防汛演習 颱風造成的災情 氣象災害損失金額統計 •近19年來台灣地區因氣象因素導致的災 害損失金額，每年平均高達新台幣 172億元. 韋 恩 依物價指數換算 成2002年幣值 賀 伯 近幾年國外造成重大傷亡之天災 •1998年10月中旬米契颶風橫掃中美洲 兩萬人死亡 數百萬人無家可歸 各地斷水斷電 •1999年11月委內瑞拉遭逢數十年來最嚴 重之洪水土石流 兩萬五千人死亡 十五萬人無家可歸 2000年象神颱風災情 2000年桃芝颱風災情 2001年潭美颱風災情（高雄市） 2001年納莉颱風災情（台北市） 2003年杜鵑颱風災情（墾丁）