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台大团队海上浮标小兵立大功,可更精准预测台风强度

2024-12-24 203

我们有大量卫星遥测资料可以预测台风路径,但在台风强度的预报上仍有待精进,直到如今终于有了突破。台大研究团队于太平洋海上放置的两个浮标,在 2016 收集了超级台风“尼伯特”来袭时的超完整资料,分析数据后发现许多海象变化指标,以及限制台风成长的机制,未来有机会成为强台预警第一道防线。

过去,科学家已经知道海洋上层较热的水可孕育出台风,台风靠着不断吸收海面上的热气而成长茁壮。而台风经过的海域表面温度会在几天内急遽下降,然而,科学家其实没有足够多的海洋现场高分辨率观测资料,不确定台风过后温暖的洋面如何转变成冷水坑,也说不清这类海象变化与台风的正负关联性。

现在,由台大海洋研究所所长魏庆琳教授、海洋研究所杨颖坚副教授领导的团队,终于揭露台风关键时刻大气与海洋互动的连续过程,就靠两个自组装的超低成本海气象浮标(一个约新台币 50~150 万元,做个比较:美国一个浮标通常 200 万美元起跳)!

团队将两组浮标放在生出最多强台、但海上观测站数量也最少的西北太平洋海域,并且相当幸运直击了 2016 年超级台风“尼伯特”来袭,获得超详细第一手资料。研究人员发现,海水上层温度在台风眼到来的 4 小时内陡降 1.5℃,但尼伯特台风的强度没有减弱,也没有持续增加。

再根据浮标上的缩时摄影机和海流仪资料分析,研究人员指出,原来表层水温虽然减少 1.5℃,但台风其实只吸收到一点点热量。这关键 4 小时内,海洋上层热水虽被狂风快速推动导致上层海流变快,然而下层海流并没有跟上,以至于上下层海水快速混合(如下图),底下冰冷的海水被迅速翻搅上来,使表面温度骤降,靠吸收热气茁壮的台风因而失去继续茁壮的机会。

这项研究增加了我们对海气交互作用的物理机制认知,过去科学家对于海洋与台风互动的观测资料仍相当缺乏,导致台风强度的预报准确度面临巨大挑战,然而现在,我们可以事先到选定的海域布放锚碇式浮标“堵”台风,用各种先进探测仪器量测大气和海洋的关键互动,以最快的速度(每小时更新)传回陆上实验室进行预报分析工作,安全且有效。

今年 6 月,台大团队将再次搭著海研一号出海,前往西北太平洋布放两组浮标再战台风,不如让我们看看今年的台风强度预报是否较往年还要精准。团队新论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊。

▲ 右一为台大海洋研究所杨颖坚副教授。

▲ 浮标准备放置。

▲ 浮标回收作业长达数小时,研究人员持续工作至深夜。

▲ 今年 6 月,台大团队将再次出航放置两组浮标,成为预测台风的生力军。此为 2016 年旧景。

(图片来源:台大团队提供)

2019-04-25 18:31:00

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