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[资源共享]【特輯】 淺談JTWC和預報理由

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更多 发布于:2018-08-03 12:00
深度追擊版特輯  暨  版主註冊五週年紀念作品

《淺談JTWC和預報理由》


前言
常言道:氣象萬千、風雲變幻。長久以來,天氣變化總教人摸不著頭腦;尤甚者,颱風千姿百態,變幻莫測,預測颱風可説是困難重重。古人記錄氣候的四季變化,又藉觀察諸多天象先兆,推算颱風和惡劣天氣何時來襲,以做好準備。然而這些知識終究流於坊間述説,不夠科學。現代人們雖有先進儀器之助,預測天氣已經愈趨準確,但失誤仍會不時出現,未能杜絕漏網之魚。歸根究底,就是因為大氣是一個非常複雜而混沌的系統,而颱風又與周遭環境存在著非常複雜的關係。

正常情況下,預報員會跟從電腦模式的運算結果稍經整理後作出預測。當運算出現偏差或者分歧時,預報員可根據科學知識和過往經驗糾正判斷。基於預報過程對結果的合理解釋,就是「預報理由」。預報理由是對熱帶氣旋未來發展走勢的推測依據,是預報員分析的精華所在。從西方邏輯思考的角度出發,它奠定了理性論述的基礎,對科學嚴謹的討論可謂必不可少;而這又與中華文化重要概念「格物致知」的待物態度互相輝映,剖析探討「預報理由」實是「窮究事物原理」的寫照。要能拿捏好颱風的一舉一動,必先領略其奧秘。

美國聯合颱風警報中心 (Joint Typhoon Warning Center,簡稱JTWC) 是少有提供詳盡熱帶氣旋預報理由的氣象機構。它的產品既權威又淺白易明,對追擊颱風抑或學習氣象的人士而言都是十分有用的工具。有別於一般解構颱風機理的教學課程,本文是一篇綜合性説明文,以JTWC的歷史為引子,簡單介紹上述機構的成立原因和發展過程,及至其預報機制和各類警報。主體嘗試拆解預報理由的內容和意義,加深大家對這項資源的認識。篇末附加筆者自行撰寫的詞彙翻譯表,希望有助推進外語報文的廣泛應用。


目錄
1. 前言
2. 機構歷史
3. 預報機制
4. 擾動評級
5. 一般警報
6. 最後警報
7. 其他洋區的警報
8. 常用工具
參考文獻
常用詞彙翻譯表



图片:JTWC_logo.png

[颱風巨爵于2019-02-18 00:00编辑了帖子]
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发布于:2018-08-03 13:26
機構歷史

聯合颱風警報中心是隸屬美國海軍空軍的熱帶氣旋監測部門,主要負責支援美國國防部及國務院的海空作業行動,對太平洋和印度洋的熱帶氣旋發出警報。現時其總部設在夏威夷珍珠港,有約50名員工1

JTWC 的緣由可追朔至二次世界大戰末期的多次風災,它們曾對當時的亞太美軍造成嚴重傷亡,而最惡名昭彰的非此役莫屬。1944年12月中,一股名為 “Cobra” (眼鏡蛇) 的颱風,猛烈吹襲當時位於菲律賓以東太平洋的美國第三艦隊。設在塞班島的空軍預測中心曾派出偵察機飛抵風暴,測量風力估計達140節 (每小時260公里),路徑更直趨艦隊位置。然而,珍珠港的海軍天氣預報員並沒有受理,亦沒有知會第三艦隊2。由於事前預報失準和警報不足,大部分艦隻在加油;而颱風採取較預測偏南的路線移動,更為接近艦隊所在,因此造成巨大破壞。三艘驅逐艦沉沒,五艘航空母艦、一艘巡洋艦和另外三艘驅逐艦嚴重受損,共790人罹難3。風暴過程中記錄到氣壓低至26.8公分汞柱  (907百帕斯卡) 4,以冬季背景氣壓推算是股不折不扣的五級颱風,足見威力之強大。

图片:Typhoon Cobra.png



1944年12月18日,颱風眼鏡蛇的環流出現在艦隊前鋒船隻的雷達圖上,其風眼和眼壁清晰可見。

然而災劫往往是一波未平一波又起。到了次年6月,沖繩以東的美國艦隊先受颱風 “Connie” (康妮) 肆虐,資訊混亂和溝通遲緩加劇了災情,6人死亡5。10月,另一颱風 “Louise” (露爾斯) 再襲沖繩。原先預計西進掠過臺灣以北海域,露爾斯卻出人意表,臨門減速北上並顯著增強,殺了島上軍民個措手不及。此役比同年6月那次來得嚴重,大量艦艇和飛機受損,至少36人死亡、47人失蹤、100人重傷。更加致命的是,由於今次颱風直接登上陸地,風暴潮和風雨影響更大,岸上供應食物、醫療物資等商鋪差不多全毀,超過八成樓房倒塌,軍事設施亦被迫暫停服務。有分析指若此時二戰尚未結束,露爾斯對沖繩基地造成的破壞將沉重打擊盟軍原計劃進攻日本的「奧林匹克行動」6。經歷三次風災的慘痛教訓,準確、及時的颱風信息可見非常重要。雖然颱風是無可避免的自然災害,今天人類仍然沒有改變颱風的能力,然而適時發出警報能提供緊急疏散的時機,市民亦能預早完成防禦措施,減少人命財產的損失。這間接促成了美國軍方建立一間常年運作、專門監測颱風的氣象所之構想。

图片:颱風吹襲過程中錄得之數據.png



颱風吹襲過程中錄得之數據

美軍遂於1945年6月在關島成立艦隊天氣中心/ 颱風追蹤中心 (Fleet Weather Center  (FWC) / Typhoon Tracking Center),更有系統和效率地監測颱風動向。FWC 其後受命擴展業務至涵蓋民用和大眾的天氣服務,負責區域亦由關島逐漸擴大至整個太平洋群島託管地 (即密克羅尼西亞群島一帶)。1958年,美國國防部和國家氣象局共同成立了一個太平洋司令部其下的聯合氣象委員會,並於6月籌組成立一個聯合海空兩軍的颱風分析和預測中心。JTWC於1959年5月1日在關島正式成立,著手發放颱風警報、處理飛行任務的準備工作、撰寫年刊和進行有關颱風監測的研究7。雖然颱風 “Karen” (凱倫) 於三年後重創當地,摧毀了尼米茲山上的總部大樓,JTWC於隨後數十年仍能發展迅速,業務範圍進一步擴展至印度洋以及換日綫以東的北太平洋,覆蓋全球超過百分之九十的熱帶氣旋活動區域。八十年代末,美國的海軍研究實驗室 (Naval Research Laboratory/ NRL) 研發了「自動熱帶氣旋預報系統」(Automated Tropical Cyclone Forecasting System/ ATCF)。該軟件專門為當局的預報工作而設,大大減省了整理資料所需的時間;同時ATCF的網絡系統容許跨部門的資源共享,令總體預報質素有所提升。

以前 JTWC 會聯同空軍派遣偵察機到颱風中心,利用收集到的實測數據和衛星數據去作分析和預報。例如1979年被公認為全球有可靠記錄以來最強烈的颱風泰培,從關島出發的偵察機任務便有四十次之多,創造飛行定位六十次 ,870百帕斯卡的驚人氣壓數據亦由此得來8。2010年10月,颱風鮎魚以近巔峰姿態逼近呂宋島,偵察機九次出動並錄得西太近廿年來最低海平面氣壓890百帕斯卡,風力達到相當可觀的165節,再次證明實測數據的可貴。然而由於美國政 府削減財政預算,原為常態的偵察機任務已從1987年起被迫終止,西北太平洋現在只餘間歇性的行動。許多其他頂級的超強颱風,如2013年的海燕、2016年的莫蘭蒂和2014年的黃蜂、鸚鵡和黑格比,它們的實際最高風力只能靠德法來猜度,亦因此埋沒了不少可能刷新紀錄的案例。除零星的船舶觀測和限於近岸的雷達外,氣象衛星成為監測熱帶氣旋的惟一工具9


图片:鮎魚之偵察機實測數據.png



美國空軍五次偵察機任務飛越鮎魚時得出的「渦旋數據報告」(Vortex Data Messages) 數據序列

儘管缺乏實測這一強大後盾,多年來的實踐經驗、龐大的數據資料庫和專業的運作團隊,已使JTWC擠身世界颱風預報的前列,2000年前還負責西北太平洋熱帶風暴的命名工作。1995年,受聯邦政 府的「基地調整與關閉」 (B