《醒報環境論壇》山陀兒其來有自 可檢討颱風預警機制
座談日期:2024年10月3日(週四)上午11時
主持人:台灣醒報社長林意玲
與談人:台灣整合防災工程技術顧問公司總監賈新興、台大大氣系名譽教授周仲島
紀錄:台灣醒報記者呂翔禾
「颱風預測科技比過去先進很多,還有必要有這麼長的預報期嗎?」針對此次山陀兒颱風長時間滯留台灣路線詭異,氣象專家賈新興3日建議,修改海上、陸上颱風警報定義,避免太早動員空等。台大大氣系名譽教授周仲島也說,氣象署已經開始嘗試用AI預測颱風路徑,但氣象的不確定性本來就大,盼民眾理解。
以下是訪談內容:
颱風預測本就有誤差
問(林意玲社長):想請兩位老師以過去對颱風的研究經驗,分析一下以前有沒有類似此次山陀兒一樣路徑詭異的怪颱風?山陀兒的長時間停留,也讓全台連續放了多天颱風假,但颱風假對企業的損失也很大,且多數勞工颱風假也拿不到薪水。
這次的颱風是否完全超乎想像,或是過去我們也曾有過?如果有我們應該做怎麼樣的準備?請賈博士先發言。
賈新興:山陀兒颱風至今移動速度很慢,滯留台灣將近3天時間,平均時速不到10公里,原因是因為環境引導氣流不明顯,它必須要靠自己旋轉與地球自轉的力量移動。
這與氣象預報的科學本質有關,因為氣象預報的資料觀測敏感度很高,本來就一定會有誤差,這是所有颱風預報都會有的狀況。
山陀兒算常見路徑
但中央氣象署24小時內的颱風路徑誤差值約70到80公里,如此預報範圍的變動度已經算很不錯了。至於山陀兒的路徑是否詭異?確實,在它剛從熱帶性低氣壓發展到輕度颱風時比較少見,它從琉球群島南方生成,一路往南邊走。
但以目前侵襲颱風的路徑分類來看,從台灣南部侵襲其實也有在颱風常見侵襲路徑的第7類,但確實這類狀況比例也不高,約7%,接下來有可能會往台灣海峽或是中南部陸地走。
在「鞍型場」動彈不得
你說路徑詭異嗎?確實有一點,不過比起第10類特殊路徑颱風,如韋恩、天秤與奈特這些路徑詭異的颱風來說,山陀兒的路徑算是相對常見,而其較緩慢的原因就是因為環境導引氣流比較弱,這確實是比較意外的地方。
問:周教授你怎麽看賈博士分析這次颱風的一些特質?
周仲島:山陀兒的路徑沒那麼怪,但它速度慢值得探討,中央氣象署在山陀兒在東南方海域發展時,就有進行實驗,用飛機到颱風外圍丟儀器(投落送)檢測。這個實驗的目的是希望了解颱風運動環境的氣流,當時雖有蒐集不錯的資料,但不確定性還是很高。
原本認為它會是平行東海岸與台灣地形走,結果它卻轉折往西南、巴士海峽的方向走,已出乎最早預報的意料。
山陀兒後來幾乎停在高屏外海,分析該區域的流場可發現,它陷在「鞍型場」氣壓有高有低的中間、沒有明顯平均氣流引導。在這種狀態下要靠地球自轉或其不對稱的結構行走,利用衛星資料檢驗結構可發現,山陀兒在西北方的氣流最強、東南方的風相對較弱,環流結構對颱風的運動便產生影響。
經濟部水利署十河分署3日表示,基隆河上游累計雨量達220公釐,3日上午10時,水位超過63公尺,基隆河洪水經由分洪堰(圖)進入隧道,開始分洪。 (水利署十河分署提供)
最大風速半徑小
假設沒有「鞍型場」,颱風本應該沿著西北方慢慢走,但又有東南方的力拖住,形成原地旋轉。颱風原本的強度可以達到很強,但同時也因為持續滯留,用盡當地海水的熱能而逐漸減弱,它一直都在那邊,沒有新的能量注入。
另外,山陀兒的強風區也不太大,我們所說的7級暴風半徑,還有它最大風速(50米/秒)的半徑大約僅有20公里,因此就像是快速旋轉的陀螺,其動量多數集中在近中心,碰到障礙物很容易潰散。雖然有些人說北方的空氣進來也有影響,但它本身不動是主要影響它強度的因素,造成它快速減弱。
但過去有些颱風的「翅膀」就很遠,動量與外圍環流都很大的就要小心,例如早期看到的莫拉克颱風,即使中心潰散,外圍環流還是帶來可觀的降雨。我想這是山陀兒與其它颱風不同的地方。
AI預報準確度不錯
賈新興:山陀兒的周邊引導較弱、原地停留時間較長,確實如周老師所言,快速減弱的現象很明顯,不過值得討論的是AI預報模式的路徑討論。由於日本氣象廳的預報顯示往西轉,但山陀兒逐漸變成熱帶性低氣壓,環流結構定位很弱,各地預測的中心定位不同,很多人也將AI預報拿出來與氣象署比較。
因為它登陸的時候強度應該會像周老師講的,更快地減弱的時候。它環流結構的定位在電腦模式做出來的結構感很弱,因此颱風中心定位會比較不太一樣。所以說真的,24小時後,它的那個預報路徑的相對重點應該是比較沒有那麽高了。
今天其實很多新聞在講日本預報的回馬槍問題,其實我覺得這個應該還好,從颱風預報的技術發展,像 AI 的預報其實也是很多人拿出來特別在比較,與傳統氣象的數值模式預報在預測準確方面,周老師應該瞭解比較多?
問:這部分能否請周老師說明?
周仲島:在NVIDIA黃仁勳旋風後,各界對於AI預測氣象有很多的興趣,但其實中央氣象署在與NVIDIA合作前,很早就已經被責成要就AI在天氣預報的應用進行總檢討。
實際上,歐美等氣象部門也是較早做這一塊的,因為氣象需要大資料庫與大量數據,一般老師很難做相關研究,各國氣象單位是最理想的試驗單位。
需要大資料庫
其實,中央氣象署上次在凱米颱風來襲時,除了傳統預報外也有使用AI模式,可以看到凱米颱風接近台灣陸地時有很清楚的逆時鐘旋轉,AI模式很清楚顯現凱米颱風會在台灣打轉2到3天的狀況,AI預測對於中央氣象署掌握未來颱風動向是很有幫助的。
關鍵是在需要有很大的資料庫,還有過去的完整資料,就可以推估在類似環境下,颱風的可能走向;而在災防中心,在資料沒有那麼多下,研究比較偏向哪類颱風接近台灣在秋天時,容易在台灣北部形成暴雨,是聚焦在天氣系統的分類,我們的相關研究也有登上國際期刊,AI這方面研究仍是方興未艾,各部門都要繼續努力。
颱風山陀兒來襲,台東山區豪大雨導致溪流暴漲,鹿野鄉鹿寮溪下游3日潰堤,洪水灌入旁邊的新良濕地公園,施工怪手也被土石淹沒。(中央社)
天有不測風雲
問:俗話說:「天有不測風雲」,問個比較外行的問題。老百姓會覺得說,其實我們任何想要掌握颱風的努力,都會被顛覆的感覺,過去的經驗(路徑)不見得代表未來就是如此。因為我們根本沒有人能夠控制颱風,像這次它愛怎麽走就怎麽走,也沒辦法加快或叫它慢,也不能利用什麽遙控器來操縱。
我們只能眼睜睜的看它發生,然後去做一些後見後知之明來推測。我就想說,即使我們有這麽好的中央氣象署,但是我們現在如果把時間往前推回到4、5天前,我們開始知道有在颱風的時候,我們根本沒有辦法預測這颱風今天的樣子、走到哪裡去。
所以又如何給政府、縣市首長或者民眾一個比較明確的指引?就是說唯一的不變就是會變,你雖然告訴他這樣,只能代表今天此刻此時,但明天、後天如何我無法負責。變成我們需要不斷看最新的消息與方向。這讓我們有點束手無策、很無奈,所謂的人定勝天是否根本沒有辦法嗎?
預測科技進步助防災
賈新興:氣象預報有一定的不確定性存在,但氣象署已經在科學最大的極限上不斷逼近,目前的24小時誤差值約70到80公里,比起以前的100,甚至150公里都進步不少。其實大概都會知道颱風行進的方向,以此為前提下進行防災因應是有必要的,可以降低災害的發生。
只是近日颱風假的問題引發很多討論,台灣區域性的地形是蠻細緻的,停班停課也有科學標準,但以過去參加決策會議的經驗來說,很多因素要考量,包括共同的生活圈。而且過去出現的問題是放半天最不討好,但理性的角度來看,若提早宣布放半天應該不會有太大困擾,能讓家長或小孩有時間可因應。
檢討警報發布SOP
停班課不單純只有科學問題,地方首長的尺比較難拿捏。但以日本來說,就根本沒有颱風假,到最後還是看政府是否有需要介入,高中以下可能還是要,但大學甚至是成人,應該還是有最起碼判斷氣象因子的常識。
最後地方首長的那把尺,其實是比較難拿捏,其實以昨天到今天的狀況,實際的風雨來看,很多人應該感受很深刻,停班、課的考量可能就有其他的因素,不是單純只有科學上的問題。雖然說我們知道預報會有不確定性。可是某種程度氣象還是有一些有把握的地方。
甚至,是時候該全盤檢討因應颱風的緊急應變流程,我國面對颱風早有建立完整SOP,包括海上與陸上颱風警報,以海上颱風警報為例,是預測颱風24小時後,7級風暴風範圍可能侵襲台澎金馬近海100公里以海域內。但隨著預測技術的進步,應變的時間真的需要拉到那麼長嗎?恐造成前期應變出現空耗的狀況。
過去因為技術與資源的限制,才制定這樣的SOP,但如今總是會出現海上與陸上颱風警報發布、各地政府二級與一級開設後,卻沒有明顯感受的狀況,《災防法》這方面確實有檢討的空間,以利地方政府做出更有效率的決策,還有組織與物資動原地預先部署。
新竹縣政府3開設災害應變中心隨時掌握縣內情況,在山區部分,已緊急撤離弱勢個案共91人,並在五峰鄉開設4處收容所,防範山區重大災情。 (新竹縣政府提供)
問:對地方政府來說,放颱風假似乎是「兩面不是人」的抉擇?
不確定性確實高
周仲島:為何颱風預測不確定性這麼高?我們從很基本的概念來看,大氣觀測很重要的是設備,雖然前面有提到中央氣象署有追風計畫,但除此之外,例如探空氣球的施放,以大氣觀測來說就僅有板橋與花蓮兩處。
要透過僅僅兩個相隔50到100公里的地方、蒐集高空溫度、氣壓與水汽等資料,預測未來3到5天的颱風走向並不容易。颱風是個快速旋轉的流體,半徑在這些模式里可能有500公里,從科學的角度,要預測颱風在72小時或120小時的中心位置在哪,其實科學的意義不大。
縣市長想知道怎麼走
但做決策的人就是希望知道颱風怎麼走,我以前替馬總統簡報颱風動向時,他也可以理解颱風有很大的不確定性,是否放假的考量其實加了很多非氣象的角色與考量在其中。我認為山陀兒放颱風假,其實不必苛責地方首長,畢竟在台灣,放有問題、不放也有問題,就是地方首長要自行衡量的地方。
賈老師講到超前部署、颱風警報的部份,我也有這種感覺,例如台北在好幾天前已經動員,很多時間卻無風無雨,目前的監測設備非常先進,包括衛星、雷達、地面測站與小飛機觀測,未來確實可以檢討海上與陸上颱風警報的發布。
問:賈老師可否給個結論?
盼媒體播報更精準
賈新興:以日本、韓國來說,他們添購超級電腦就不手軟,台灣在氣象科研的投入確實要加把勁,否則氣象署同仁還要寫計畫,申請其他部門的科研預算費用。在科學面上,先從科學解決預報的不確定性,氣象署長期技術都有在進步;
此外,因應的SOP也要適時滾動檢討,颱風是劇烈天氣事件,希望媒體在播報上能更精準,不要有不必要的形容詞,正確的颱風消息對民眾非常很重要。
- 記者:台灣醒報呂翔禾
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