野生動物保育：氣象雷達在研究猛禽遷移上的應用
102/11/11
瀏覽次數
13451
孫元勳｜
屏東科技大學野生動物保育研究所
鳥天使
雷達是一種非常生活化的電子科技產品，交通警察靠它捉行車超速，氣象局以雷達監控颱風及梅雨的動態，國軍用雷達守護臺灣的國防安全，機場塔臺藉由它指揮空中交通，我們的生活因此多了一層保障。
雷達音譯自radio detection and ranging的縮寫–radar，字義上是無線電電波偵測與測距。二次世界大戰之前，在歐、美、俄、日等不斷研發下已具雛形，英國是第1個把它運用在戰場上來預警德國軍機入侵的國家。雷達人員也在螢幕上發現了飛機以外的不明飛行物，當時戲稱為「天使」，後來察覺那些天使是飛鳥，自此開啟了一門新興的領域－雷達鳥類學。
隨著科技發展，結合電腦以及越來越強的發射功率，雷達的偵測距離從原本只有幾公里到現在上千公里，解析度也越來越高。
雷達系統是藉由發射器發送不同波長的無線電波，反彈回來的微弱回波再經由如大耳朵的碟盤集中接受，放大電子訊號並經由電腦處理，配合地理資訊系統，就可呈現雷達站四周各個角落的回波值。
雷達的用途很廣，設計和功能也不同，有4種雷達曾用來調查鳥類的遷移現象。其中，追蹤雷達解析度最高，在螢幕上甚至可以看見一隻飛鳥的振翅速率及軌跡，但是價格昂貴且取得不易。進場雷達主要是偵測飛航器進出機場，偵測鳥類的解析度不佳，移動性差，價格昂貴，資料也不易取得。氣象雷達解析度低，偵測範圍可達400公里，有即時氣象資料可資參考，但移動性差，價格昂貴。海上雷達解析度佳，螢幕可顯示一隻大鳥或一群小鳥，可車載移動，價格比較便宜，最常改造成鳥用雷達。
赤腹鷹和灰面鵟鷹是過境臺灣數量最多的兩種猛禽，以下僅就2003～2007年利用墾丁及七股氣象雷達所觀察到的遷移現象加以說明。
赤腹鷹的離鄉路
臺灣有二十餘種遷移性猛禽南來北往，其中以赤腹鷹最壯觀，最高紀錄是2004年曾有二十一萬餘隻過境，但牠們在更北的過境地點—日韓之間的對馬群島，曾有44萬隻的紀錄。因此，赤腹鷹在恆春半島是否有其他不為人知的從北往南遷移的路線？
運用每8分鐘360掃描並產生一張影像的墾丁氣象雷達，以能觀測離雷達最遠距離的最低仰角0.5來觀察。在分析三千餘張影像資料後，發現2004年和2005年9月有綿延不斷的赤腹鷹鷹河經過傳統地面觀察站社頂公園的上空，但也有額外各十萬多隻、六萬多隻的赤腹鷹由恆春半島東部外海悄悄地「溜過」而未被賞鷹人士察覺，甚至遠到幾十公里外的海面上都有牠們的蹤影。
這些占總數至少三分之一的鷹群，大部分是在早上10～12 點出現在雷達螢幕上，前一晚應該是睡在花東山區。由於墾丁氣象雷達在北邊有一個約100的死角，因此鷹群可能由臺東直接出海，因走海線可直下恆春半島，若走山線沿中央山脈南下，路線彎曲較遠。
在雷達螢幕上曾發現一個有趣的現象，就是由墾丁出海的鷹群有時會改變心意半途折返，甚至有鷹群已出海二十多公里又折回的情形。檢視氣象資料後，發現這種情形最常出現在逆風天候和鷹群下午較晚出海時，因為一旦由墾丁出海，要飛行3～4小時才能抵達下一個落腳的巴丹島，因此不得不以安全為重。
赤腹鷹的歸鄉路
赤腹鷹隔年4月北返，但過去本島中、北部賞鷹人只記錄到十分之一不到的數量，北返的赤腹鷹主群是否採取迂迴路線而不經過臺灣？
除使用墾丁氣象雷達外，七股氣象雷達也派上用場，以了解秋天經過臺灣的赤腹鷹群，在菲律賓及更南的蘇拉威西度冬之後，隔年春天是否再經由本島返回繁殖地。
雷達追蹤顯示，赤腹鷹群由巴士海峽北上，從四面八方穿過恆春半島，但沒有一個特別集中的登陸地點，甚至部分鷹群根本就不在恆春半島登陸，而是直接飛向蘭嶼、屏東或小琉球，甚至遠赴澎湖群島夜宿。而天黑前幾小時選擇由恆春半島登陸的鷹群，會在屏東山區過夜，隔天早上揮軍北上。鷹群若遇逆風天氣，有時會休息2～3日再擇好天氣上路，但不久就離開中央山脈往西北飛行，由臺南和雲林間的海岸線出海，奔向大陸。
赤腹鷹春返期間最早9點就可抵達恆春半島和外海，但是大多數的赤腹鷹在下午3～5點到達。若赤腹鷹鷹群早上6時由南邊的巴丹島啟程，以40～50公里的時速前進，大約早上9～11點就可抵達恆春；若由更南邊290～350公里外的巴布洋群島出發，最慢下午2點前就會到達恆春。由這推斷，赤腹鷹多數在更南邊的呂宋島夜宿，因此才會在下午3點以後陸續抵達。
赤腹鷹傾向不以巴丹島和巴布洋群島為前進基地的主要原因，可能是這些海島的面積才兩、三倍於蘭嶼，可供夜棲的腹地無法滿足數量龐大的赤腹鷹群。值得一提的是，極少數赤腹鷹沒算準時間，甚至晚上7 點才到達恆春，或許墾丁大街明亮的街燈提供類似機場跑道燈的功能，讓牠們能夜間迫降。
灰面鵟鷹的歸鄉路
每年10月，灰面鵟鷹由北往南過境臺灣，鷹群大量集結於滿州山區，一大早陸續出海。隔年4月，彰化八卦山區變成熱門的賞鷹平臺，因正值清明節，有「國慶鳥」封號的灰面鵟鷹又變身為「清明鳥」。灰面鵟鷹如何在恆春半島登陸？是否有鷹群由八卦山區以外的地區通過？
灰面鵟鷹每年春天進入恆春半島的路線不太一樣。2004、2006年4月間墾丁氣象雷達的資料顯示，牠們的遷移路線有時偏西，有時偏東，有時不偏不倚由關山、南灣、鵝鑾鼻等地進入，偏西的鷹群有的在臺南登陸。
有一年，鷹群在巴士海峽上空遇見西風，不少鷹群被吹向東邊海面，一些鷹群由阿廊壹古道沿線入境，另一些鷹群被吹向蘭嶼和綠島。研究者曾在臺東山區看見小群灰面鵟鷹過境，但在東部卻不曾找到明顯的遷移路線。這些不小心進入東部地區的鷹群，是否會修正路線，越過中央山脈改走西部路線，是未來要探討的議題。
和赤腹鷹的遷移路線不同，灰面鵟鷹離開恆春半島後，鷹群主要沿著陸地北上，但雷達掃描發現有少數鷹群在中部的雲林麥寮至彰化福興一帶出海，通過澎湖北方海面飛往大陸，甚至由巴丹島直飛大陸。以往春季的八卦山可以看見一、二萬隻灰面鵟鷹，然而雷達發現至少二分之一到三分之二的灰面鵟鷹是地面調查人員無法目視到的。地面調查人員縱使有望遠鏡輔助，最多也只能看到3公里以內的鷹群。
換句話說，春天返回的灰面鵟鷹推估應該有4～5萬隻，遠超出秋季墾丁地面可以看到的一、二萬隻。因此，秋天應該也有灰面鵟鷹走海線通過恆春半島，而被地面調查者遺漏。相較於赤腹鷹，灰面鵟鷹抵達恆春半島的時間較早，牠們應多在較靠近臺灣的巴丹島和巴布洋群島夜棲，可能是灰面鵟鷹的數量較少，小型海島可以容納得下。
遷移飛行策略
赤腹鷹春天遷移時速平均約50公里，快於秋天的約40公里，灰面鵟鷹也是春返時飛得較快。春天北返的鷹飛得快，不一定是風速較強或較平順，因為即使風向和風速相同，這些春天的鷹也是快飛。國外的研究也有類似發現，許多候鳥春天返回繁殖地所花費的天數較秋天遷移至度冬地的天數短。春天的候鳥不只快快飛且中途少停留，有學者認為春天的繁殖需求可能是一個強烈的返家動機。
此外，不論是赤腹鷹或是灰面鵟鷹，春季在巴士海峽海面上的移動時速平均是四十幾公里，都比在本島陸地上的平均三十幾公里快。主要是因為鷹群在陸地上的移動軌跡呈鋸齒狀，牠們會尋找上升的熱氣流盤旋到高空，然後向下滑行，速度有時高達上百公里，使用比較輕鬆但移動軌跡較長的飛行模式，每小時移動的速度自然較慢。
一般而言，海面比較缺乏強的熱氣流，因此鷹群多採振翅飛行，費力但移動快。在海面上，鷹群的飛行高度最多七百餘公尺，平均二百多公尺，不過一旦登陸，鷹群的飛行高度明顯上升，平均三百多公尺，特別是在山區飛行的鷹群，高度通常超過在平原時上百公尺之多。
雷達運用的未來性
氣象雷達除了提供氣象資訊外，做為生態研究的技術，也是一個調查大尺度候鳥遷移活動的利器，它的能力是地面調查所不及的。不過，地面調查可協助雷達判讀特定鳥種以及做為推估數量之用。
氣象雷達在國外已有至少50年的發展歷史，除可觀測鳥類外，也用來觀測蝙蝠和昆蟲的移動。透過雷達建構鳥類的遷移路線，有助於降低鳥擊事件並強化飛航安全，在運用上有很大的未來性。
