偏低 溫 的 情形 討論 數值 天氣 預報 產品 所 得到 的 天氣圖 是 預報 人員 每 天 晨會 時 最 重要 的 議題 因為 經過 眾人 討論 所 得到 的 共識 將 會 成為 一般 民眾 在 大眾 媒體 上 所 看到 的 天氣 預報 資訊 剛才 的 會議 是 我們 每 天 早上 跟 下午 都 必須 要 舉行 的 所謂 的 預報 討論會 那 因為 氣象 資料 非常 的 多 那 所以 在 每 個 人 都 必須 要 分析 各 種 的 觀測 資料 還 有 一些 預報 的 資訊 那 當然 個人 的 經驗 也 不同 所以 可能 會 對 一些 資料 會 有 一些 不同 的 看法 因此 必須 透過 開會 討論 的 過程 當中 取得 一 個 共識 的 結果 然後 最後 預報員 會 在 經過 討論 的 結果 把 這些 結果 透過 一些 書面 的 文字 或者 是 網路 的 介面 把 它 發布出去 然而 利用 數學 方程式 計算 後 所 模擬出來 的 天氣圖 到底 能不能夠 準確 的 預知 天氣 的 下 一 步 變化 這 個 問題 一直 是 一般 民眾 非常 大 的 疑惑 我 眼前 這 個 模型 事實 上 是 用來 模擬 我們 地球 大氣 它 的 變化 那 我們 知道 大氣 事實 上 也 屬於 流體 的 一 種 所以 它 的 變化 是 非常 的 複雜 的 那 我 用 這 個 模型 來 展示 給 各位 看 為什麼 它 的 變化 是 這麼 的 複雜 我們 讓 它 旋轉 地球 會 自轉 嘛 所以 你 可以 看到 旋轉 之後 產生 的 這些 渦流 的 這 個 形式 是 相當 的 難以 預測 而且 是 多元 的 在 大氣 圈 內 的 空氣 分子 不斷 而且 任意 的 運動 面對 著 這些 看 不 見 的 空氣 流動 科學家 只 能 透過 觀察 已 知 的 流體 運動 現象 來 模擬 然而 包覆 在 地表 上空 的 大氣 既 龐大 又 複雜 要 能夠 窮究 空氣 流動 的 變化 至今 仍 未 有 答案 除了 流體 力學 的 研究 瓶頸 之外 能否 蒐集 充足 的 大氣 資料 提供 數學 方程式 計算 並且 模擬 大氣 的 運動 方向 也 是 攸關 天氣 預報 能否 準確 的 另 一 個 大 哉 問 這裡 是 蘭嶼 氣象 觀測站 台灣 少數 幾 個 離島 氣象 觀測站 之 一 這些 離島 觀測站 非常 的 重要 因為 它們 可以 蒐集 台灣 本 島 所 欠缺 的 海 上 氣象 資料 海洋 是 大氣 最 大 的 水氣 供應 來源 攸關 著 大氣 系統 的 興衰 變化 四面 環海 的 台灣 天氣 型態 的 變化 受到 海洋 非常 大 的 影響 然而 蒐集 海洋 天氣 資料 的 氣象站 並 不 多 只有 蘭嶼 彭佳嶼 以及 澎湖 的 東吉島 因為 缺少 海洋 上空 的 大氣 資料 所以 對於 氣象 預報 的 影響 十分 重大 就 目前 的 氣象 科技 來 講 是 不可能 會 百分之百 準確 的 一定 會 有 誤差 的 產生 那 提到 最 主要 的 問題 來源 第一 個 就 是 觀測 資料 的 不足 那 觀測 資料 我們 知道 地球 有 三分之二 都 是 洋面 那 我們 在 陸地 可以 設立 地面 的 觀測站 可以 放探 空氣球 了解 這 個 地方 大氣 的 變化 但是 在 洋面 上 我們 沒有 辦法 得到 這樣 的 觀測 資料 所以 海面 上 的 資料 就 非常 缺乏 海面 上空 的 氣象 資料 不足 將 影響到 利用 數學 運算 方程式 來 模擬 大氣 運動 的 數值 天氣 預報 的 結果 當 資料 本身 來 講 我們 知道 就 有 海陸 分布 非常 不 均勻 的 現象 那 我們 要 把 這些 觀測 資料 放到 剛才 說 數值 模式 裡面 去 運算 那 所以 這些 觀測 資料 在 經過 數學 的 運算 過程 當中 要 先 做 一些 簡單 的 列差 一些 數學 的 運算 那 運算 過程 當中 就 會 有 誤差 的 產生 那 透過 電腦 去 運算 未來 的 天氣 型態 的話 呢 誤差 會 隨著 時間 的 運算 累積 會 愈來愈 大 那 也就是說 我 氣象局 目前 對於 一 天 __UNDEF__ 兩 天 __UNDEF__ 三 天 到 甚至 一 週 的 天氣 預報 來 講 隨著 時間 它 的 誤差 會 愈來愈 多 因此 氣象 的 預報 作業 目前 來 講 都 是 全 世界 都 是 一 個 24 小時 作業 也就是說 我 每 六 小時 就 會 根據 新 的 觀測 資料 然後 再 透過 電腦 重新 運算 未來 的 天氣 型態 然後 預報員 再 進行 分析 來 隨時 更新 一些 新 的 氣象 預報 的 資料 當 觀測 資料 不 完備 在 數學 方程式 對 所 輸入 的 天氣 觀測 資料 等 初始 條件 不能夠 反應 真實 的 大氣 情況 下 計算 並 準確 模擬 大氣 運動 這 件 事 就 成 了 一 件 必須 深思 的 問題 現在 在 我 前面 的 這 個 實驗 我們 把 它 叫作 渾沌 擺 渾沌 擺 是 由 兩 個 雙擺 構成 什麼 叫 雙擺 呢 就 是 像 前面 這樣 的 一 個 擺 它 擺起來 的 樣子 是 這樣子 的 那 這 兩 個 雙擺 我們 把 它 做成 一模一樣 包括 它 的 長度 它 的 質量 它 的 摩擦力 都 是 一樣 的 那 我們 先 來 看 一 看 它 擺起來 的 行為 是 不 是 也 是 一樣 的 各位 可以 看到 它 擺動 起來 的 這 個 行為 是 非常 非常 類似 的 幾乎 看 不 出 差異 那 如果 我們 稍微 更改 一下 初始 條件 比如 讓 它 的 擺角 變 得 比較 大 那 我 盡量 用 我 的 能力 把 它 調到 初始 條件 幾乎 是 一模一樣 的 情況 下 然後 我們 放手 好 __UNDEF__ 各位 可以 看到 它們 後來 的 行為 就 有 非常 大 的 差異 各 走 各 的 路 所以 我們 可以 發現 在 這樣 的 一 個 情況 下 你 雖然 初始 條件 只 有 差 一點點 可是 你 最後 走 的 路 是 完全 不 一樣 的 失之 毫釐 差以千里 是 渾沌 擺 實驗 所 要 傳達 的 意義 而 這 個 道理 也 說明 了 當 數值 天氣 預報 方程式 所 使用 的 初始 天氣 資料 即使 只是 出現 了 微不足道 的 差異 但是 經由 電腦 計算 模擬出來 的 大氣 運動 資料 卻 會 產生 未 可 知 的 巨大 變化 大氣 的 複雜 與 多變 至今 仍 是 科學 無法 全面 掌握 的 領域 以 數學 方程式 來 預測 台灣 的 天氣 也 就 存在 著 許多 力有未逮 之 處 我們 現在 面臨 預報 給 民眾 的 當然 我們 第一 個 有 溫度 的 預報 有 降雨 的 預報 或者 是 濕度 的 預報 或者 是 雨量 的 預報 那 其實 目前 從 過去 幾十 年 來 大家 認為 這些 溫度 啦 風力 啦 或者 是 濕度 降雨 的 現象 的話 它 是 有 比較 明顯 的 改進 但是 對於 雨量 的 預報 來 講 改進 的 程度 幾乎 沒有 什麼 太 大 的 進步 進步 的 非常 有限 所以 其實 目前 在 預報 上 來 講 對於 所謂 的 雨量 的 預報 是 非常 困難 的 也就是說 我 可以 告訴 你 明天 可能 北部 地區 下雨 的 機會 高 不 高 機率 大不 大 但是 你 要 預估 說 明天 這 個 台北 地區 到底 要 下 多少 的 雨量 然後 到底 要 下 在 哪 一 個 點 是 哪 一 段 時間 這 個 氣象 上 來 講 叫作 定時 定量 定點 的 這 個 預報 其實 還是 非常 困難 尤其 對於 雨量 的 估計 來 講 目前 全 世界 的 準確率 大概 是 只 有 兩成 到 三成 左右 您 怎麼 判斷 什麼 樣 的 天氣 適合 出海 像 我們 通常 都 會 先 看 一下 電視 上 的 天氣 預報 我們 要 出船 之前 會 稍微 再 看 一下 海浪 那 如果說 海浪 允許 然後 在 天氣 預報 裡面 如果 可以 的話 我們 大致上 就 會 出海 我們 知道 天氣 預報 它 談 的 是 整 個 大 的 海面 那 你 現在 這麼 小 的 船 出海 以後 這樣 就 夠 了 嗎 你們 還 除了 看 了 海浪 能夠 出海 以外 那 在 海 上面 有 什麼 樣 的 變化 可以 讓 你們 決定 繼續 留 著 或者 是 返航 一旦 出海 了 以後 呢 有 可能 會 遇到 天氣 上 的 變化 那 我們 就 會 依據 天氣 上 的 雲層 然後 還 有 它 的 風速 那 還 有 所謂 它 的 風向 因為 我們 看 我們 我們 在 蘭嶼 這 個 地方 來 講 的話 看 我們 釣魚 的 地點 是 在 哪裡 那 像 我們 在 漁人 ( 村 ) 這邊 的話 我們 這邊 是 屬於 ( 蘭嶼島 ) 西南面 如果 是 在 吹 東風 或者 是 西風 的 時候 突然 轉到 東南風 的 時候 那 就 表示 要 變天 了 漁人 的 生活 經驗 其 來有自 發源 於 熱帶 海面 的 低氣壓 移近 蘭嶼 附近 的 海面 時 不斷 以 逆時針 方向 幅合 進入 低壓 中心 的 氣流 確實 會 掀起 海面 的 波濤 和 巨浪 對於 地區性 的 天氣 可以 因 時因 地 善加 觀察 但是 天氣 預報 所 能 提供 的 是 大 範圍 的 天氣 系統 變化 的 預測 所 需要 天氣 資料 就 更多 而且 變化 更 無常 一昧 依賴 四 個 小時 才 發布 的 天氣 預報 是 無法 全面 掌握 變動 不羈 的 大氣 重新 調整 看待 天氣 預報 的 資訊 才 是 看待 天氣 預報 準確 與否 的 正向 方法 與 態度 其實 氣象 哦 它 本來 就 有 一定 的 變動性 啦 那 那 個 變動性 來 說 的話 就 必須 看 你 ( 資訊 ) 掌握 的 這 個 程度 而 定 通常 你 越 容易 越 常 接收 的 這 個 資訊 例如 說 颱風 來 的 時候 你 可能 每 兩 個 小時 就 接收 一 次 那 當然 就 是 很 準 可是 如果說 你 颱風 來 的 時候 你 一 天 才 看 那麼 一 次 颱風 的 動向 你 當然 就 會 覺得 說 這 個 它 是 有 一 個 變動性 好像 不大 準 風雨 的 襲擾 帶來 許多 生活 上 的 不便 但是 住在 地球 上 的 生物 還是 幸運 的 因為 有 大氣層 的 存在 阻擋 了 來自 外太空 各 種 物質 的 襲擊 以及 有害 輻射線 等 對 地球 的 傷害 地球 是 一 個 複雜 的 系統 大氣 __UNDEF__ 海洋 大地 以及 生物 還 有 太多 知識 是 人類 未知 更 遑論 其 間 彼此 影響 所 產生 的 變化 台灣 是 個 四面 環海 的 蕞爾 小島 加上 缺乏 充足 的 觀測 資料 面對 大氣 變化 台灣 的 天氣 預報 還 有 太多 的 努力 空間 面對 天氣 唯有 順天行事 才 能 永 保 安康 其實 氣象 播報 是 在 整 個 氣象 的 作業 裡面 一 個 最 下游 最 上游 是 全 世界 很多 的 觀測站 很多 的 觀測 人員 搜集到 這樣 的 資料 然後 進入 到 這 種 超級 電腦 程序 裡面 那 這 個 當中 也