用氣象科技 讓臺灣獲國際敬重！

臺灣氣象多變，不僅有年平均 2,500 釐米的高降雨量，每年平均 3 到 4 個颱風襲臺，更是常常造成人民生命財產的損失。面對瞬息萬變的天氣型態，中央氣象局氣象科技研究中心洪景山主任分享，近年來氣象局透過資訊科技應用，將長期累積的氣象資料以創新技術進行數據分析，提供更準確的氣象預測，甚至協助產業因應氣候變遷及早轉型，達到長期防災和減災的成果！

 

璨樹颱風紅外線衛星雲圖。(圖／中央氣象局提供)

 

 

臺灣氣象科研成果享譽全球　數據不藏私受國際敬重

 

由於臺灣國際地位特殊，無法加入聯合國轄下的國際氣象大家庭「國際氣象組織」（World Meteorological Organization：WMO），獲得來自各國提供的公開氣象資訊。但臺灣位於颱風、地震頻繁的西北太平洋地區，又有獲得氣象資訊以供預報防災的必要需求。如何獲取即時的氣象資訊，有賴於我國自立建置的基礎偵測設施，投入資源發展技術提升蒐集數據的能力。在氣象局長期努力下，累積的成果不但方便了民眾的生活，更因不藏私與世界共享資訊，讓臺灣受到國際氣象機構的敬重。

 

氣象局科技研究中心 洪景山主任。(圖／蕭長展攝)

 

 

關於氣象基礎建設，洪景山主任表示，氣象局長期以來投入很大的成本在佈建臺灣的觀測系統，其中包括地面觀測站、施放氣象氣球的探空站、雷達站、偵測水文數據的浮標，還有觀察大氣中甲烷、二氧化碳等微量氣體的氣候背景站。但無論如何建置，仍然會遭遇各種難以克服的瓶頸及問題，讓資訊的取得受到限制。

 

洪主任指出，目前屬於氣象局的觀測站大約 500 座，加上水利署、地方政府等建置的站台，數量高達上千座。他說，這些站台建立之後，除了要安排人力定期紀錄數據，後續維持器材正常運作的成本更是驚人，這些都必須是投入建置時就要預先思考的。而因為臺灣多山，有很多地方是「你看得到，但連猴子都爬不上去」的陡峭地勢，即時有辦法安裝也會面臨定期前往紀錄數據的困難。對於盡力而為還是難以克服的困難，運用科技就成了必要的解方。其中，氣象衛星成為各國倚重的重要工具。

 

以現有的衛星技術，洪主任說明，常見的一種是高空攝影，但這就好比我們用一個人的照片來判斷他的健康狀況，像是被拍攝的人如果看得出黑眼圈，或許能判斷他睡眠狀況不好，但像是高血壓、心臟病這類難以從外觀判定的疾病，攝影技術就失去效用。所以，後來就有另一種衛星，概念類似於斷層掃描，是透過在軌道上運行時，偵測紀錄地表反射的光或雲層中的水氣，分析大氣或地表動態透露的氣象訊息。

 

臺灣的福衛三號、福衛七號衛星，則跟上述兩種技術不同，是透過 GNSS 掩星觀測取得資料的氣象衛星。洪主任以 2019 年升空、延續福衛三號衛星任務的福衛七號為例說明，我們的衛星搭載了全球衛星導航系統無線電訊號接收器，以此偵測導航衛星的訊號，並藉由導航衛星穿越大氣的折射訊號，推算出大氣垂直方向的溫度、濕度與氣壓等大氣參數，用於天氣預報和氣候觀測。

 

福爾摩沙衛星七號軌道展示圖。(圖／中央氣象局提供)

 

 

洪主任進一步指出，每一顆衛星都有其特定任務，而臺灣的福衛三號和福衛七號是作為氣象偵測，因此，當福衛七號在太空偵測，所有資料都會回傳氣象局的福衛七號資料中心做後續分析及應用。在國際氣象資訊分享上，臺灣氣象衛星以先進技術取得的精確數據，更是公開提供國際各機構使用，造福了國際社會。譬如，為歐洲各國提供服務的「歐洲中期天氣預報中心」（ECMWF），自從接收到福衛三號提供的資訊開始，「預報能力直接跳升一個層級」，而以過去的經驗，那是技術和資源累積10年才可能達到的成果。

 

因為臺灣在氣象科研的努力、以及不藏私地與國際分享，相對於部分外國私人企業運用類似技術，將屬於全人類共享的氣象資訊用來向各國兜售盈利，洪主任指出，「對臺灣發展福衛衛星、分享氣象資訊，國際上是相當尊敬的」。

 

 

從天氣人民保母走向社會溝通　盼民眾有感「不是天氣好而是剛剛好」

 

氣象局對於氣象資訊的蒐集，從基礎設施到科技研發層面，投注相當多的心血，現在獲得各界的讚許。但這其中，也曾經歷過艱辛的轉型過程與組織心態調適。

 

福衛七號衛星觀測說明。(圖／蕭長展攝)

 

 

洪主任以過去氣象局過去最常遭受批評的颱風預報為例，由於每個階段能掌握的技術程度不同，過去常因技術層面因素，對民眾預報的颱風登陸地點可能會因為 30 公里的預報誤差，遭到民眾抱怨。他認為，氣象局從中反思獲得的經驗是，應該更審慎地轉譯氣象資訊呈現的可能結果， 讓民眾更能從氣象局預報中獲得實用但不至感受落差太大的資訊。而這也牽涉到，氣象局改變了以往的心態，擴大跟民間的合作及溝通。

 

洪主任指出，對於民眾來說，氣象局最重要的角色就是做好預報工作。雖然氣象局希望無論是在預報工作、還有跟各項民生領域相關的氣象工作如淹水、土石流、空汙等資訊，都希望能為民眾提供服務。但因氣象局員額、資源就是有其限制，無法完全滿足氣象資訊蒐集的所有方面，因此如何跟民間業者建立夥伴關係，「讓氣象局的服務能夠超越政府資料的力量，能夠更跨域往使用端的應用，讓使用人（民眾）能夠有更多的感受」，就成為近年來努力的目標。

 

譬如，氣象資訊在農業的應用，可以幫助農夫掌握天氣的變化，而更為精準用藥，就能為整體農業「減藥」帶來幫助。另外，若能讓使用者更掌握天氣變化並適時提醒需要注意的健康事項，如天氣冷熱導致的心血管收縮，則能為醫療領域帶來幫助。而在公共衛生上，最顯而易見的就是提供氣溫變化的資訊，作為預防、預測登革熱的參考指標。

 

除了加強和民間業者的合作，擴大氣象資訊的民生應用。洪主任也指出，讓民眾瞭解氣象局的工作以及如何運用氣象資訊，這樣的教育宣導和社會溝通，也是氣象局越來越重視的範疇。

 

氣象局科技研究中心 洪景山主任。(圖／蕭長展攝)

 

 

洪主任說，過去氣象局的心態比較像是「人民保母」，直接把大量氣象資訊在未經妥善轉譯下就對外發布，難以讓民眾感覺這些氣象資訊跟自己有何關係，更容易因為預測落差而失去信任。他強調，現在氣象局思考的是如何讓民眾更容易瞭解氣象資訊跟自己的關係，因此，無論是公開各項可讓民間運用的氣象資訊，或是到各地方政府介紹近年氣象局的科研成果，甚至是疫情爆發前一年一度開放氣象局讓民眾參觀、說明臺灣的氣象建設，都是在社會溝通方面的努力。

 

洪主任強調，氣象局最近有一句宣傳文字讓他很有感觸，「晴天有晴天的溫暖，雨天有雨天的浪漫，誰說晴空萬里才是好天氣？不是因為天氣好，而是因為天氣剛剛好」。他說，「天氣好不好，不是我們能夠控制，但能在剛剛好的天氣做剛剛好的事，不才是圓滿人生？譬如知道天氣很熱，我們就可以吃冰，如果涼爽就來安排戶外活動，這樣的生活不是很美嗎？」。他期許科研中心所提供的氣象資訊，是能讓民眾更容易解讀氣象資訊、知道如何在對的天氣做合適的活動或選擇，對他們來說，仍是最主要的工作及目標。

 

 

名詞解釋

攝動 (perturbation)： 一正在運行之物體，其在軌道上之任何偏離稱之。就天體力學而言，乃天體按克卜勒（Kepler）定律運行之軌道與受外力影響之實際軌道之差異。