洩漏天機的學問

尼爾森颱風來得真不是時候。它在八月廿二日逼近台灣，廿三號是全國高等考試的日子，有七萬名考生報名應試。考或不考，就等中央氣象局一句話。

最後，氣象局預測，颱風會來襲，考試院依此宣佈考試延期。果然，是日風雨交加，而且無論風力、雨量、颱風位置都預測得相當準確。

雖然結果圓滿，然中央氣象局一位資深預報人員談起此事說：「我們緊盯著尼爾森颱風，但要發佈颱風來襲消息時，心裡還是有點七上八下，因為實在是『天心難測』。」

雨後初晴，天空出現美麗的彩虹。（下揖生攝）（下揖生攝）

寧可報憂，不要報喜

通常有關颱風的預報，都是預測廿四小時以後，颱風中心的位置及風速、雨量。廿四小時，已足夠讓變化多端的颱風三變其形了。這次尼爾森颱風能預測準確，除了歸功於預報技術的增進外，一個很重要的原因是它「按牌理出牌」。

不像民國六十六年的賽珞瑪颱風－似要從台灣北部海面掠過，忽然轉而南下襲擊高雄。中央氣象局雖然趕緊在晚上十一點發了警報，但當時大部分人已入夢鄉，因此毫無防範，損失慘重。

另一種轉變是像二年前的韋恩颱風，明明直向台灣沖來，人事行政局也發佈了放假一天的命令後，忽然轉向，讓大家享受了一天風和日麗、豔陽高照的「颱風假」。

多放一天假無傷大雅，若因預測不准，而使大家疏於防範，造成巨大損失，後果就嚴重了。因此全世界的氣象人員都有一個習慣——寧可報憂，不要報喜。

以在西太平洋成形的颱風來說，在其四周——關島、菲律賓、琉球的氣象單位，所發佈的颱風位置經緯度從沒有相同過，除了可能有的誤差外，每個地方都把台風位置往自己拉近一點。

著重「報憂」也並非沒有副作用。一家旅行社的負責人就抱怨：「尼爾森颱風過後，氣象局說有三個颱風『可能』影響到台灣，害得我們有三個旅行團取消行程。」

旅遊業者、漁民、農夫，從事的工作受天氣影響大，最注意氣象預報。其次，老年人也相當關心氣象。

颱風剛過，天色依然詭異；在暴風雨時鎮壓瓦片的車胎，也有些早已自身不保。（張良綱）

氣象資料「四海一家」

中視氣象台主持人馮鵬年收到過許多老先生、老太太的信，詢問氣候變化，尤其季節更替時來信更踴躍。「或許是老人家的身體，對天氣變化特別敏感的緣故吧」，馮鵬年說。

事實上，每個人的身心狀況都在不知不覺中受到天氣影響。

日本曾經以旅客留在地下鐵的失物做調查，發現在陰、雨天，人的遺忘性最大；另一項研究則顯示，當連綿數日的陰雨轉晴時，自殺的人最多。

由此看來，人人都不能避免「看老天爺臉色」。那麼，氣象人員如何探測天機呢？

「預測未來，憑藉的是過去的記錄及現在的情況」，馮鵬年說。

雲層、氣流、冷空氣、熱空氣等形成氣象的因子，也和人一樣，會有一定的習慣——前進的路徑，有跡可循；而且彼此之間或相生、或相剋，像二個颱風可能合一，低氣壓見到高氣壓就退避三舍……。因此從過去的資料可研究出各種氣流系統的關係（雖然至今有很多情況仍是未知），再盱衡當前情勢，據以預測未來。

氣象變化不理會人為的國界，因此氣象資料的提供也是少數人類能「四海一家」的項目之一——全世界的氣象資料都公開提供給其他國家，以我國中央氣象局繪的天氣圖來說，就用到六百多個測站的觀測結果，除自己所屬的廿四個站外，還包括中國大陸、蘇聯、日本、東南亞各國發佈的資料。

天邊出現特殊晚霞，是颱風來臨的前兆之一。（杜瀾攝）（杜瀾攝）

蝙蝠原理

設立觀測站，測量一地的風力、風向、降雨量等，是最原始的蒐集氣象資料方法；首先借重來預測氣象的科技產物則是雷達，功能為預測雨量。

雷達的原理與蝙蝠放出電磁波相同：

蝙蝠視力不良，行進時會發出一種電磁波，如果前方有物擋路，電磁波反射回來，蝙蝠即知避開。

雷達則是發射無線電波。無線電波遇到雲層會反射，產生回波。依回波時間，可推算雲層距離；依回波強弱，能推知雲層厚度。

目前中央氣象局在花蓮、高雄各設有一座雷達站，以監視東、西方海面，但因中央山脈阻隔，北部形成一個監視不到的死角，所有氣流到了此處便失去蹤影，這次尼爾森颱風就曾「失蹤」六個小時。現在氣象局正擬在北部興建第三座雷達站。

但不論是蒐集當地基本氣象資料的觀測站；測量雲層距離、厚度的雷達；或台風形成時，美國派出飛機進入暴風圈，實地測量所得，都只能知道一個個「點」的情形，再藉以拼湊成一幅假想的天氣圖。直到一九六○年氣象衛星出現，人們對氣流系統才有全面的瞭解。

所謂「氣象衛星」，簡單地說就是在衛星裏裝了二部攝影機，然後一起發射至太空，居高臨下地拍攝各雲層、氣旋的照片，風雨的「長相」從此無所遁形地呈現人前。

目前，這種人類在天上的「眼睛」已有六個，包括四枚同步衛星，及二枚繞極軌道衛星。

八月卅日，西太平洋的三個颱風連袂而來，氣象衛星拍下了這張「三足鼎立」的寶貴照片。（張良綱）

二種衛星相助，見樹又見林

同步衛星在赤道上空三萬六千公里處，以地球自轉的速度繞行地球。對地面上的觀測者而言，同步衛星等於是靜止在高空某一點。每個同步衛星可掃瞄四分之一個地球，四個合起來即可觀測全球氣象。

繞極軌道衛星則繞行通過二極附近，每隔六小時經台灣上空一次，其飛行高度僅八百五十公里，觀測範圍較小，但也比較清楚。

二種衛星資料配合使用，對氣流系統，既可見「樹」，又能見「林」。衛星中的二部攝影機則又各有所司，分別以可見光及紅外線掃瞄。

可見光掃瞄的原理在於：雲層中的水氣能反射光線，依反光強弱可斷定雲層厚薄。因此，其所拍照片上，愈白的部分就表示雲層愈厚，也就是愈可能下雨。

紅外線掃瞄則是探測雲層反射熱量的多寡，藉以推估地面、海面的溫度，其所拍照片上，顏色愈白表示熱量愈少，即該地的氣溫愈低。

我國在民國七十年成立氣象衛星接收站，接收黑白的衛星照片。黑白照片只能分出十六個的色層，「為了分出更多等級，使我們的觀測更精確，去年我們引進了一套『衛星影像彩色與交替顯示系統』，透過它將黑白照片轉換成彩色」，衛星站副主任朱曙光形容以不同顏色分等級的衛星圖片令人「眼睛一亮」。

美東的氣象預報比美西準確？

如此，不僅讓人一眼看得清清楚楚，且能分辨的等級也增到六十四層。將照片輸入電腦，分析每一等級、畫出明確的區域界限，可據以推算各區的雲層與溫度。

衛星圖片既然這麼好用，是不是有它就夠了呢？「當然不夠」，中央氣象局技正王時鼎分析：「氣象衛星是由高空掃瞄，而地球為圓弧形，所以會有誤差；照片上一小格誤差，實際上可能就上百公里。而且，衛星拍到的是雲層頂端的情形，像颱風高達廿公里，上層與下層——實際影響地面的雲層，情況可能就有很大的不同。」

此外，影響天氣變化的因素還很多。以降雨來說，除了雲層外，還有風力（風會把雲層吹散）、地形、空氣中的含水量等。因此必須綜合衛星的高空照片、雷達的半空資料及地面站實際觀測所得，才能提高預測的準確度。

「資料愈豐富愈好」，馮鵬年舉美國為例說，受地球自轉方向的影響，北半球氣流系統移動的路徑是由西往東，美國西岸毗鄰大洋，海中觀測站少，資料有限；待氣流穿過大陸，吹向東側時，觀測資料就豐富多了，因此東岸的氣象預報往往比西岸準確。

最怕「小東西」

這也是台灣預報工作難做的原因。「台灣四面環海，氣流系統的來處、去路均不易掌握；加上地形起伏大，氣象變化複雜」，應國科會之邀回國短期顧問的耶魯大學大氣科學博士林玉郎持平地說。

「大的氣流系統變化還比較好掌握，最怕『小東西』，容易忽略、變化又快；每年入春、立秋時節，『小東西』最多，天氣不穩」，中央氣象局預報中心副主任任立渝坦承，這二段時間預報準確性較平素的百分之八十五低了許多。

颱風是另一個考驗預報準確度的棘手對象。西太平洋為全球颱風最多的區域，每年約出現十五個颱風；平均其中三點五個會侵襲台灣，從六月到十一月都在「危險期」，尤以七、八、九，三個月為颱風旺季。

颱風的形成有二項不可缺的要素：「熱」與「水氣」。在熱帶海洋，經太陽照射，水氣容易蒸發，升空凝結成雲，數量愈聚愈多，成為巨大積雲；加上受地球自轉方向的影響，整個雲團在北半球呈反時針方向旋轉，遂成一團不斷轉動的風雨。

因此，只要是熱帶海洋都有颱風，雖然各地名稱不一，例如：美國叫「颶風」、印度稱為「氣旋」，南半球叫「威利、威利」……，它們共同的學名則是「熱帶氣旋」。

女子「禍水」？

南北緯五至十度是颱風的溫床。以西太平洋來說，大約都在關島附近成形，待其中心風速每秒超過六十公尺，關島的「颱風聯合警戒中心」就會正式為它命名，宣佈又一颱風誕生。

早先北半球的颱風以女性名字稱呼，南半球則用男子名。但因南半球海洋面積大，颱風常在海面自生自滅，無人問津；相形之下，似乎肆虐的總是「風姐」。所以，很多人——尤其是住在北半球的人，都以為颱風被當做女性看待。

因此，在美國女權運動興起後，就有婦女解放組織抗議。一九七八年，美國國家海洋與大氣總署宣佈為颱風改名，現在無論南北半球都是男、女名字交替使用，大家輪流當「禍水」。

以西太平洋來說，共有八十四個名字輪著用，但最近又有三個颱風更名，原因是這三個名字的颱風曾釀成巨災，為「避諱」而改名。似乎在這與老天爺打交道的行業中，即使是已使用電腦、衛星，人們仍深信另一股看不見的力量。

「看天」預測颱風

颱風所到之處，經常帶來災害，因此每有颱風靠近台灣時，中央氣象局莫不使出渾身解數、全神戒備，預報也由平常的六小時一次，增為每小時一次。但在民國卅年以前，氣象局還沒成立，先民怎麼知道將有颱風來呢？

「知道啊，他們用最原始的方法——看天」，中央氣象局發言人姚慶鈞解釋，颱風本身是上升氣流，因此它的外環相對地就是下降氣流；氣流上升會凝結成雲，使得天上烏雲密佈，反之下降氣流天空清朗，黃昏時晚霞映得天邊呈橘紅色。因此民間一向有「颱風前，天空最美麗」的說法。

除了天色外，夏季原吹南風，但颱風為反時針方向旋轉的氣旋，所以在它正式蒞臨前，先頭部隊——東北風，然後轉成北風已前來示警，而且此時海上會起長浪。綜合特殊晚霞、風向改變、長浪出現等因素，颱風已呼之欲出。

但這種憑經驗與天象做的預測，到了農曆九月就不靈了。因為這時天氣入秋，已轉吹北風，也有長浪，颱風來臨的癥兆不明顯，因此有「九月颱，無人知」之說。現在當然已經沒有這個問題。

颱風、雷雨相生？相剋？

流傳民間的颱風諺語或傳說，有些確是前人經驗累積之言，有的則純屬無稽。例如：傳說颱風草有幾個橫褶，當年就會有幾個颱風來襲，全無根據；但「颱風無回南，緊快會回來」的說法，以今日科學眼光來看，仍是十分正確。

「回南」是指刮南風，由於颱風為反時針旋轉，因此它離去時的「臨別秋波」，應掃下一抹南風。所以如果沒有「回南」，颱風並沒有真的過去。

另一句最為人熟知的颱風諺語是：「一雷破九颱」。這句話也「有時」應驗。

下雷雨必須有上升氣流，形成積雲，而颱風外圍為下降氣流，因此若每天持續下雷雨，表示沒有颱風靠近；反之，本來天天下雷雨，忽然停了，可能就是有颱風來了；在颱風已經來臨，它的中心是上升氣流，與雷雨能和平共處，所以颱風中心也可能有雷雨。

「一雷」雖未必能「破九颱」，現代人倒是想了種種方法來「改造颱風」。

「改造颱風」的基本原理是以飛機將乾冰和碘化銀噴灑在雲內，「催化」它下雨；也就是「先下手為強」，讓積雲「化整為零」地瓦解，自然不能成「氣候」。美國曾進行了三次有計畫的實驗，但目前仍屬起步。

「洩漏天機」愈來愈難？

就在人類試圖改變氣象時，地球上的天氣也在改變。

「近十五年來，世界天氣異常，出現許多前所未有的情況」，馮鵬年舉例說：「非洲大乾旱、蘇聯東海岸的洪水、中國大陸的松遼平原今年也出現洪水、格陵蘭冰山增多、赤道附近海水溫度卻上升……」

至於天氣異常的原因，至今未有定論。主要有二派說法：

一派認為是人類使用煤、石油、瓦斯等燃料，使空氣中二氧化碳增加，在大氣層形成了一個膜，有如玻璃——太陽光可穿透，但熱氣出不去，因此地球上溫度會逐漸升高。

另一派則論點完全相反，認為地球溫度在不斷降低。地球原本就是冰河覆蓋，現正處於二個冰河期中的「間冰期」，未來北美、歐洲等地都會成為冰河區。

「氣候學家爭論不休，但對氣象預報人員來說，唯一的結論是」，姚慶鈞雙手一攤：「天氣變化愈來愈複雜，要『洩漏天機』也愈來愈難了。」