作者: Morbert (擱置) 看板: AtmosSci
標題: [國家地理] 超級風暴-預知奪命漩渦(二)
時間: Wed Sep 27 23:41:48 2006

氣象衛星使氣象學家能夠輕鬆地監測颶風,但是普通的衛星影像只能顯示颶
風的雲頂。衛星上的紅外線感測器可以揭露更詳盡的細節,探測溫暖風暴眼的
大小和形狀,而衛星雷達和微波感測器則能繪製雨圖。颶風觀測機可以直接飛
入大西洋颶風的內部,但美國國家颶風中心(NHC)的傑克•貝文說,觀測機
只能在亂流最嚴重處的上方數千英尺探測,「不能探測地面,那裡才是真正對
人們造成影響的地方。」


不過,去年熱帶風暴歐菲利亞滯留美國大西洋中部海岸外時,科學家讓一架
自動飛機直接飛進它的大漩渦。這架名為「無人探空飛機」的飛行器在空中俯
衝迴旋了十個小時,飛行高度低至海拔400公尺,監測風力和從海洋進入風暴
內部的熱流和潮溼氣流。


這次任務是一項測試,預報員平常則是使用一種壽命較短的裝置「投落探空
儀」來探測風暴內部。這些內藏儀器的管狀裝置從飛上高空的飛機投放出來,
進入颶風內以及周圍的風區,並以降落傘降落。馬宗達說:「從1萬2000公尺
高空落到海中大約需要15分鐘。」在下降的過程中,投落探空儀每半秒測量一
次溫度、氣壓、溼度以及風速,並在落水之前將全部數據傳回飛機。


研究人員把投落探空儀蒐集到的資料輸入能夠模擬風暴及其可能發展趨勢的
電腦模型,從而提高了風暴路徑預報的精準度。在1970年代,對大西洋風暴位
置的三天預報平均誤差為710公里,2005年已降到260公里。但一日預報的平均
誤差仍有110公里,足以使沿海地區居民對專家的預報存疑。這些數據和模型
仍然無法觀測到足夠的詳盡資訊,以準確預測風暴詭譎多變的行蹤。


風暴的強度就更難預測了。三天風速預報在1990年代早期的平均誤差是時速
37公里,到了2005年僅有些微的改善。颶風喜怒無常,經常令觀測者跌破眼鏡。
幾個小時的工夫,一個五級風暴(風速超過每小時249公里)可以衰減到三級(
時速178至209公里),區區一個熱帶風暴也可能急速增強為奪命颶風。NOAA的
貝爾說:「強度的變化才是真正造成災害的因素。」


風暴下方的海洋狀況可以解釋強度變化的部分原因。1995年,熱帶風暴歐珀
在穿越墨西哥灣西部時,威力逐漸增強為一級颶風——也就是剛剛達到颶風的
強度標準。但接下來在短短14個小時之內,它一路飆升到四級。溫暖海面的衛
星讀數並未顯示異常,但是羅森斯蒂爾研究所的尼克•謝伊和同事們發現,當
時的暖水層並不像墨西哥灣平常的狀況,僅限於海水最上面幾公尺。當海洋深
處的冷水被狂風翻攪到海面時,對颶風強度會有「煞車」的作用。但歐珀颶風
剛好經過一片深度超過100公尺的暖水域,不管風颳得多麼猛烈,只是激起更
多的暖水、讓颶風獲得更多的能量,導致風暴增強。


熱帶海洋到處散布著這樣的深暖水域,其重要性在去年的卡崔娜和麗塔颶風
身上便充分突顯了出來。這兩個颶風都在途經一片名為「套流」的墨西哥灣帶
狀深暖水域時,強度驟升至五級。衛星能夠透過海面上微微凸起的部分偵測到
海面下有暖水。


另一方面,海浪則可以減弱颶風的強度。颶風掀起的海浪可高達30公尺以上,
反過來對使其形成的風施加曳力。羅森斯蒂爾研究所的陳書毅說:「熱給颶風
火上加油,但是海浪卻使風速放慢,兩者相互較勁。」她正參與研究一種功能
強大的新電腦模型,名為颶風氣象與研究預報模型,將用於模擬大氣、海浪和
海洋之間交互作用的細節。「如果對海浪的作用沒有拿捏準確,預報就可能誤
差一、兩個等級。」


預報員還需要了解颶風的內部運作情形。譬如去年8月28日星期天早晨,卡
崔娜變成了不折不扣的怪獸:它從套流吸收能量,在短短12個小時之內,威力
從三級颶風的底限急劇飆升到最高時速達280公里,成為堂堂五級颶風。當卡
崔娜颶風朝陸地猛衝過來時,NHC發出了世界末日般的警報:「具有毀滅性威
力的卡崔娜颶風正逼近墨西哥灣北部沿岸地區。」


然而緊接著,卡崔娜突然神奇地緩了一緩,暫時停下來喘口氣。星期天稍晚,
就在颶風登陸前幾小時,衛星影像顯示眼牆的南邊出現了一個大缺口。特別研
究計畫RAINEX的科學家用飛行器和雷達來探測這個颶風,搞清楚了當時的情況。
原來,卡崔娜狂暴的雨帶已往颶風中心聚集,切斷了眼牆的水分供給。於是,
舊眼牆破裂,一個新眼牆在較遠的外圍處形成;這是一種使風暴減速的慣性煞
車作用,就像滑冰選手在旋轉時張開手臂、減緩轉速的道理一樣。


假使卡崔娜移動的速度再快一些,就可能會以五級颶風的恐怖威力登陸。拜
眼牆置換時機之賜,它的邊緣掠過新奧爾良時,只是較溫和的三級颶風,但仍
造成重大災情。


----------------------------------------------------- 全文未完,待續 -----

【欲閱讀完整全文,請參閱2006年8月號『超級風暴-預知奪命漩渦』一文】

http://www.ngm.com.tw/index.asp?tag=rdetail&ctype=篇章&autono=275


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補充:

英文的「颶風」(hurricane)這個字源自馬雅、泰諾或加勒比文化,目前
仍在爭論當中。然而,的確是大安地列斯群島的泰諾人最早把邪惡之神Hurakan
告訴西班牙人,這個神會在強風暴雨中現身。英文還有其他許多字來自泰諾語,
包括「獨木舟」、「吊床」和「烤肉」。


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夫兵者不祥之器物或惡之故有道者不處君子居則貴左用兵則貴右兵者不祥之器非君子
之器不得已而用之恬淡為上勝而不美而美之者是樂殺人夫樂殺人者則不可得志於天下
矣吉事尚左凶事尚右偏將軍居左上將軍居右言以喪禮處之殺人之眾以哀悲泣之戰勝以
喪禮處之道常無名樸雖小天下莫能臣侯王若能守之萬物將自賓天地相合以降甘露民莫
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