氣象預報為什麼會不準?
天有不測風雲,儘管人類試圖發展更好的觀測工具或電腦模式,氣象預報仍然經常失準,尤其台灣每年夏秋都會遭遇颱風,更可能因此使生命財產的損失加倍。氣象單位難道沒有辦法預報得更準確一些嗎?
重點提要
■氣象預報是先利用工具觀測大氣的各種資料,輸入電腦進行複雜運算,再由專業人員根據電腦運算的結果進行修正。
■台灣的颱風路徑預報能力已是世界第一,降雨預測能力也與先進國家並駕齊驅,但誤差還是很大。
■氣象預報會根據最新的觀測資料不斷修正,所以一定是越新的預報越準確。
莫拉克颱風重創台灣,中央氣象局成為眾矢之的,有人責怪氣象局一開始預報的降雨區域不對,也有人拿著雨量數據「指證歷歷」地砲轟氣象局「雨量明明是兩千毫米,氣象局卻只報了幾百毫米」。氣象局的預報確實不夠準確,但是預報不準的原因在於影響天氣的因素太多、太複雜,儘管人類不斷從軟體與硬體改進電腦模式計算的結果,仍無法達到很好的準確度。「人定勝天」這回事在氣象預報上似乎仍有很大努力空間。
現在的天氣預報主要是根據「數值天氣模式」預測的結果來加以詮釋。要進行數值天氣預測,首先需將地表上方的大氣空間劃分成很多個小格子,並利用各種觀測工具,取得大氣三維空間的分佈資料,再分析並計算出每一格中的各種大氣數據,接著將這些數據輸入超級電腦,由電腦根據已經設定好的大氣方程式進行極為複雜的運算,算出未來可能的天氣變化。
實務上為了減少計算負荷,氣象單位會依距離遠近,對地球上的不同位置採用不同的分格方式。以台灣而言,距離台灣越近的大氣狀況對台灣天氣的影響越大,因此氣象局劃分的格子就越小,以便進行較詳細的計算。做法是先在全球模式以55公里見方為一格計算一次,然後在區域模式赤道到庫頁島、印度到關島的範圍內,以45公里見方為一格再算一次,再縮小範圍以南海到日本為對角線的矩形,以15公里見方為一格再算一次,最後台澎金馬地區縮小到以5公里見方為一格算最後一次,得出最高解析度的計算結果。
在立體空間垂直方向的分格也是採用類似的概念。由於90%的空氣集中在離地表100公里以內,而影響地面天氣的因素幾乎全部發生在高度僅10幾公里的對流層,因此越接近地表處,分格也就越細。不同電腦模式依其精度需求而有不同的分格數,從20格到90格都有,氣象局目前是分成30格。
預報得從觀測做起
分格之後,就要靠觀測資料分析推導出每一格的氣壓、溫度、濕度、水平風場、垂直風場等各種大氣資料,然後輸入電腦進行計算。中央氣象局颱風及劇烈天氣課課長陳怡良指出,在台灣的氣象預報中,觀測是最受限制的部份,因為台灣的東方是廣大的太平洋,無法設置觀測站,缺乏觀測數據,偏偏影響台灣最嚴重的天氣災害──颱風,卻大多數來自東方海面。















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