氣象衛星科技  有助戰況判斷

        兩次波斯灣戰爭中,美軍雖擁有高科技武器,但仍有賴美國國防衛星、國家海洋及大氣環境衛星(National Oceanic and Atmo-spheric Administration,NOAA)以及盟軍氣象衛星及時提供軍事行動所需的氣象情資,才能確實發揮效能。

        臺灣屬多山島嶼地形、四面環海,劇烈天氣系統多半於海上發展,然廣闊的洋面缺乏氣象觀測站及雷達測站,不易獲得氣象資料,因此氣象衛星遙測技術已是觀測大氣變化不可或缺的工具。

一、氣象衛星種類

氣象衛星有地球同步、繞極軌道衛星2種,觀測儀器依波長分為可見光、紅外線、微波等3種。可見光波長為0.4~0.7μm、紅外線波長為0.7~1000μm,而微波波長則是0.1~100cm,由於波長範圍不同,輻射(如折射、反射、偏極化)與傳播特性皆有很大差別。

二、降雨推測技術

(一)紅外線與可見光雲圖:過去多利用紅外線(IR,Infrared)及可見光(VIS,Visible)雲圖進行研究,紅外線雲圖只能提供雲表資訊,無法得知雲下的降雨情形,在高層卷雲的影響下,若依所得的亮度溫度反演估算降雨量,結果往往高估實際降雨量。可見光雲圖為雲層的反照率觀測,可測出發展厚度,避免卷雲影響,但白天才能測量,且並非實際降雨訊號,屬間接降水估計。

(二)微波反演技術:衛星降雨估算最佳方法是利用微波頻道,由於微波頻道波長比雲滴粒子大,所以能穿透雲層,獲得雲下完整資訊。利用衛星微波亮度溫度反演降雨強度,目的在找出多頻道的微波輻射資料(Tb)與降雨強度(RR,Rainfall Rate)關係式(Tb-RR);由於地表物理特性(放射率)差異,反演區域須區分為海洋及陸地兩部分。實際降雨區域須經衛星微波資料反演才能準確得知,無法單由紅外線雲圖判斷。

三、氣象衛星應用層面

          氣象衛星反演各項氣象參數,如海面溫度、水汽、地表降雨量、大氣溫溼度垂直分佈、能見度、風向、風速、冰晶量等相關資料,應用層面廣泛。在民生用途上,近年來的豪大雨,導致土石流及嚴重水災,是當前防災單位研究重點。

軍事應用方面,氣象衛星可協助國軍防救災任務,提供航空飛行器最佳航路預報,維持海軍船艦航行安全,修正武器系統精準打擊彈道及各項戰爭演訓任務規畫,可靠的戰場天氣情資,更能協助指揮官判斷戰況,下達正確的戰術決策。基於現有衛星遙測基礎,未來除持續蒐集個案,提升降雨估算精準度,強化降雨型態辨識(層狀/對流)能力,結合多顆衛星微波資料,增進微波資料對個案系統的時間解析度,並將發展運用於臺灣區域反演降雨物理模式,提供國軍各部隊及國內防救災等單位更及時、準確的氣象情資。

簡宏彬/青年日報96115日第6

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