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實踐大氣科學的不平凡應用!福衛七號協同各國之力、攜手對抗極端氣候

111/08/30 瀏覽次數 374
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圖一:大氣科學除了因應民眾的日常需求之外,還分別為旅遊氣象、農業氣象、漁業氣象等領域,作為不同氣象觀測之用途。 (影像來源:unsplash)

大氣科學,可說是個看似遙遠又很親民的學科,為什麼會有這麼矛盾的特性?原因在於,大氣科學必須整合物理、化學、流體力學、熱力學等基礎科學知識,去探究大氣的各種現象及其變化過程。

因此具備基礎科學研究的性質,但它又不像一般科學研究予人很遙遠的感覺,需要搭配高度應用特性,才能藉由大氣科學的研究結果,讓人們更清楚認識大氣中的各種現象,才能即時正確地預報未來的天氣、氣候。

根據應用需求和使用習慣,多元化呈現預報資訊

氣象預報為大氣科學的應用之一,交通部中央氣象局局長鄭明典認為,每一項大氣應用需求所要搜集的資訊都不一樣,因此,針對不同領域的應用需求和民眾使用習慣,再近一步規劃氣象預報所要傳達的資訊,才能有效地提供給大眾使用。

舉例來說,漁業氣象重視作業安全性,漁民需求的重點資訊是風浪和霧,在漁業氣象的面向上,就應該呈現浪向、浪高及風力等資訊。旅遊氣象雖然都是看溫度、溼度、降雨機率和雨量等資訊,但因為每個人的旅遊地點都不一樣,所以預報範圍要分得很細,如:國家風景區、全臺 387 個鄉鎮區等,方便民眾查詢目的地的氣象預報資訊。

目前,除了常見的漁業、農業及旅遊氣象等應用外,中央氣象局還做了新的嘗試,也就是健康氣象。鄭明典說明,藉由與衛福部國民健康署及中央研究院的共同合作,先比對健康就醫狀況與氣候變數的關係,再針對可能直接影響人體健康的氣候做預報,並以指標性的方式來呈現,如:酷寒指數、酷熱指數等,提醒民眾要加強個人保健。舉例來說,當發佈酷寒指數,就可提醒家中長輩加強保暖,降低心臟病發的風險。

在極端氣候日趨頻繁的現今,鄭明典希望,健康氣象除了扮演提醒個人注意健康的角色外,還希望能走向制度化,例如:當酷熱指數達到一定標準時,戶外工作的工作應暫時停工等,避免極端氣候對人體健康造成影響。
 

福衛七號加上國際支援,讓氣象預報更精準!

其實,極端氣候的影響,不只有可能衝擊人們的身體健康和生活,也挑戰著氣象預報的精準度。因此,中央氣象局以物理學為基礎,經由超級電腦的運算分析原理去預測未來天氣,即使是過去沒有發生過的極端天氣資訊,只要符合物理條件還是能預測到。「從物理條件去預測氣候,而不是從歷史資料去決定,才能降低氣候變遷對氣象預報精準度的影響,」鄭明典強調。

鄭明典進一步指出,目前世界各國的氣象預報方法和架構都差不多,皆是將觀測資料與物理分析模式交由超級電腦進行運算,而觀測資料的豐富度、物理模式的完善度,則是提高運算效率和精準度的關鍵。

而中央氣象局的做法是在物理分析模式面,與美國、歐洲、日本等國合作,進行資料交換,互相補強自身在物理分析模式上不足之處。在觀測資料面,藉由福衛七號衛星斜切大氣層蒐集資訊的方式,克服一般衛星觀測資料垂直解析度(Vertical Resolution)不佳的瓶頸,進而提高觀測資料的完整度與正確度,氣象預報結果自然就越來越精準。
 

人才需具備跨域整合能力、提升知識廣度

面對臺灣大氣科學的未來發展,鄭明典認為,保持對領域的興趣及熱情是培養傑出大氣科學人才的基本要素,所謂興趣不只是樂於投入基礎科學研究,還要熱衷於挖掘應用需求,主動關心生活周圍可能受到氣候影響的事物,從關心中發現並解決問題。

其次則要發展跨域整合的能力,主要因應現今氣候變遷議題,需要更多人投入研究。氣候變遷不是單純的氣候問題,而是長期下來對人類、社會和環境的影響,所以大氣科學人才不只要加強專業深度,還要增加不同領域的知識廣度,藉由跨域整合能力,找出對抗氣候變遷、降低衝擊的最佳途徑。
 

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