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別小看颱風的「風」

102/08/05 14212

潘昌志｜自由科學作家

今年第一起登陸的颱風「蘇力」，在全台各地造成不少災情，包括淹水、土石流與多起道路中斷等等，颱風在2013年7月13日徬晚遠離台灣。而截至7月13日止，造成了1死31傷，其中強勁風力造成的災情，包括在台北市造成800多棵路樹傾倒、多處招牌掉落，而唯一罹難的員警陳錦榮，疑似因風力造成磚塊擊中頭部而死亡。

因為台灣的地形山脈多而高，平原又多位於西部，颱風引起的災害多半為降雨，然而全世界對於颱風的分級多以中心最大風速為主，因此颱風的風力造成的災害也不容小覷，而所謂的最大陣風、平均風速又是如何測量的呢？

風的成因與測量

「風」其實指的就是大氣的流動現象，成因之一為溫度，小尺度的現象就是平常感受到的海風、陸風，是因地表溫度上升與下降速度較快而產生的風。大尺度就是季節變化與太陽的照射所影響，造成季風與各種熱帶溫帶風暴，大氣的水平運動會讓兩極與赤道的能量交換。再來就是氣壓，空氣的溫度、重量分布不均形成高低氣壓之分，在同一水平面上，氣流從高壓流向低壓，因而形成風。此外，還有地球自轉也會形成風(信風與西風帶)。

在風力的分級上，主要以風速來作為標準，而測量風速的科學儀器為風速計，風速計主要是由3或4個杯狀物與1個轉軸組成，亦有螺旋槳型的風速計，根據一定時間內的轉速，就可以換算出實際的平均風速。國際上，風速分級可見蒲福風級表，風級表依不同的風速分為0至17級，而進一步利用這個分級，或者是回歸原始測量到的風速，可以對照得到颱風的分級，中央氣象局的標準是以颱風的近中心最大風速來劃分，輕度颱風是8~11級，中度為12~15級，強烈在16以上。

颱風的風力可怕在哪？

越接近颱風的中心，氣壓的梯度越密集，因此風勢就變得十分強勁，而當中心的氣壓越低時，也代表著氣壓的梯度更密、風更大。至於經常提到報導中的「最大陣風」或「最大風速」，陣風指的是瞬間變化的風，一般而言量測風速時會取10分鐘內的平均值，而「陣風」則是在10分鐘內發生5m/s以上的風速差時會出現的現象，這樣的風不會一直持續的吹，而是突然間產生一股強大的風，這也是颱風中致災的風力，因為颱風來臨時，陣風的風速是平均風速的1.5至2倍，所以當平均風速是25m/s(10級)時，最大陣風可能會達到50m/s(15級)。

可以想像風速越大時，會造成越大的災害，但風速如何換算成災害呢？即使將50m/s的風換算成時速180公里，但因為風不是實體，不能拿高鐵或汽車的速度來對比，應該使用「風壓」來評估。風壓的定義為每平方公尺所受的力(公斤)，因此，依照中央氣象局所提供的風速/風壓換算表，50m/s的風速等同於每平方公尺受力達310公斤的壓力，因此對於這次蘇力颱風過境，基隆所出現的15級風、台北的12級風(最高的風壓達164kg/m2)，不難想像會發生路樹折斷、招牌掉落的災害。

颱風前的準備與注意事項，除了嚴防豪雨造成的水災，也要注意強風所造成的災害，宜先行固定易掉落飛走的物品、或是檢查招牌的固定是否良好，在都會區的常見馬路邊會出現的「活動旗幟」，也應在颱風來臨前撤除，否則在強風之下，除了增加災後清除的難度，也可能在颱風來臨時造成預期之外的傷害。(本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣｣執行團隊撰稿）

責任編輯：鄭國威｜元智大學資訊社會研究所

颱風(69) 氣壓梯度力(2) 風壓(2) 科發月刊(5221)

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