颱風：在下一次巨災來臨前

Chap02　海陸製造的自然蒸汽機

一九一四年七月，也是大正三年，花蓮豐田官營移民村經歷強颱侵襲，造成超過百戶民宅全倒，耕地一夜之間成為汪洋，一九一九年臺灣總督府《官營移民事業報告書》特別記錄災情並制定防災方式，當時官方的布教所、派出所、火葬場等「所有建築物無一倖免，呈現一片蒼涼悽慘的景象」。那年夏天連續的颱風與豪雨，幾乎使移民對在臺灣永住感到灰心喪志。一百多年後來看大正三年暴風雨紀事，臺灣夏秋之際常有颱風造訪，甚至造成重大災情並不是稀奇的事。但如果我們因此希求不要有颱風，那恐怕悲慘的是整個地球。
全球的氣候模式都與各地的風有關，地球透過風重新分配熱量與水，大氣分配系統讓熱帶與極地區域之間能彼此傳遞能量，《大氣：萬物的起源》（An Ocean of Air）這本書就描述，假如熱帶陽光帶來的熱量完全保留原地，赤道溫度會比現在再高攝氏十四度，兩極地區則會更冷，再下降攝氏二十五度，影響整個中高緯度地區，整個地表將有大部分不適人居，地球將部分凍結，部分燒焦。水分也是，水分子進入大氣後，十天內便有可能降雨，一旦水分子是被鎖進海洋與冰蓋，可能千百年都不會變化。對所有生命都需要的水來說，大氣可說是得力助手。
「天空永遠不會靜止不動，也不會是均勻的。」空氣在移動中吸取海洋的水分，這些分子會不斷向另一處移動，重新凝聚成雨滴，釋放出能量，當能量足夠時，就進一步形成各種氣旋。其實大氣所含的水分只占地球總水量的百分之幾，但它們孕育出的風暴之謎，已足以困惑十九世紀中葉以來的科學家，包括一個在維吉尼亞州農莊中自學而成的科學天才佛雷爾（Wlliam Ferrel，一八一七～一八九一）。從一八五六年佛雷爾發表論文後，人類大致明白北半球氣旋為何都是逆時針轉動，南半球則是順時針方向轉動。不過從佛雷爾至今，我們仍持續活在理解颱風的科學史當中。


Chap04 回得去嗎？重建的故事與人
4-1 高雄甲仙．小林．大滿舞團：傳統儀式把族人重新串起來

二○○九年八月七日傍晚，徐大林準備出門換班，他的工地在那瑪夏民族附近，是越域引水工程。按照習慣，他出門前總是要先跟母親打聲招呼，但因大雨連下數日，八十多歲老母親午睡還未起身，徐大林只好悻然走出家門。
豪雨導致交通中斷，路不通，工地開始浸水，鄰近村落有幾位部落居民加入避難的行列，十幾位工程人員帶著食物飲水隨同往山上避難求生，其中包括擔架上八十幾歲的部落老人，一行人抬著擔架穿越泥濘的樹林，爬上鄰近的山頂避難。當時山坡往下望，洪水已經蓋過工程現場，沖走了一切。
在山上等待救援，與外界中斷聯繫，直到第三天八月十一日，才聯絡上直升機前來救援，徐大林搭乘的是第三架直升機。
頂過強大風阻登上直昇機，緩緩升空，很快就越過一大片土石崩塌地。直升機駕駛說這裡就是小林村。徐大林大喊，「不是、這裡不是小林村，小林是這樣一條路長長的穿過兩排房子……」
直升機的正駕駛與副駕駛對望，回頭說：「阿北，你不知道小林村山崩，已經被土石流掩埋了嗎？」
徐大林心都碎了。眼淚奪眶而出，用全身的力氣哀嚎出來……
事後徐大林回想：「當時心肝強欲碎去，攏總去了了，八十老母、弟弟全家人都沒了，一股衝動要往下跳。」
旁邊的人看徐大林做勢往外衝，連忙拉住徐大林，幸好他當時情緒崩潰腳軟無力，否則恐怕旁人也拉不住壯碩的大林叔叔。
徐大林最難過的是，八月七日那天晚上前往工地輪班，大雨中母親睡著，所以無法對她說聲「我出門了」，而這一夜，竟是能夠告別的最後一次機會。
災後的徐大林，有好長一段時間幾乎遺失記憶，如行屍走肉。他說沒有辦法，如果不遺忘這些悲傷的事：「心肝真痛，睏未落眠。」

5-2颱風，我來了——吳俊傑的追風之旅
二○○一年，中度颱風桃芝、納莉先後帶來嚴重災情，科技部前身國家科學委員會催生「颱風重點研究計畫」，吳俊傑便在二○○二年提出追風計畫的構想，正式名稱為「侵臺颱風之飛機偵察及投落送觀測實驗」（Dropwindsonde Observation for Typhoon Surveillance near the TAiwan Region, DOTSTAR），由吳俊傑擔任計畫主持人，二○○八年國科會計畫結束後由中央氣象局提供經費，二○一三年研究團隊將相關技術與理論轉移給中央氣象局，持續執行至今。
吳俊傑曾在一次講座上說明DOTSTAR的意涵，是「在颱風的茫茫黑夜裡點亮了天空的星光」。人類首次駕駛飛機穿越颶風是在一九四三年，當時「驚喜」颶風正在接近德州，一群駐守在德州接受訓練的英國飛行員，與他們的教練喬・達克沃斯（Joe Duckworth）上校打賭，他們受訓用的AT-6飛機是否足以穿越颶風？達克沃斯完成創舉後，美國自一九五六年起開始執行常態性的飛機觀測作業，但六○年代後人造衛星的應用逐漸上軌道，各國習於以德氏分析法估計颱風強度，加上經費考量等因素，美國自一九八七年終止西北太平洋颱風的飛機觀測，僅維持對美國本土影響較大的東太平洋及大西洋飛機觀測。人們對西北太平洋這個颱風最劇烈、頻繁的海域的掌握，也因此黯淡了下來。
對颱風缺乏完整直接觀測，也在一個重要的科學問題上引發爭議：颱風是否會因全球暖化而增強？
以飛機進行相對準確的原位觀測（相對於使用衛星、雷達的間接觀測），不只牽涉到全球暖化如何影響颱風這樣的重要議題，對時常受到颱風影響的臺灣來說，如何盡可能精確地掌握颱風動向更是當務之急。臺灣是繼美國之後，全球第二個常態性執行飛機觀測颱風任務的國家。二○○二年追風計畫啟動，為了在颱風季到來時順利執行任務，吳俊傑安排四位研究團隊成員前往美國國家大氣及海洋總署所屬颶風研究中心（HRD, Hurricane Research Division）及環境預報中心（NCEP），進行為期兩個月的大西洋颶風偵察飛機觀測訓練任務。在經過一連串的準備工作後，於二○○三年五月二十三日、六月十三日和六月二十四日完成了三次測試飛行，吸取美國在飛機觀測上的經驗，而追風計畫的主角──漢翔航空公司所屬以色列生產、美國改良的Astra雙引擎噴射機，則加裝了機載垂直大氣探空系統（AVAPS）設備，並通過民航局的適航驗證。
另一個挑戰是，要在臺灣附近觀測颱風，勢必會進入日本與菲律賓的領空，一般國際民航機固定航線可以事先於飛行十天前安排過境事宜，颱風觀測無固定航線，且十天前颱風或許都還未生成，如何預先申請航線。幸好吳俊傑與曾任職世界氣象組織（WMO）的日本氣象學家中澤哲夫是好友，「在他的協助下，我們向日本航空局提出一個折衷方案，在颱風季前兩個月提出申請，申請範圍包括整個可能經過的空域，要出任務前兩天再把詳細飛行路線送交他們的民航管轄單位。對日本來說這是完全為DOTSTAR量身打造的特別方案。」吳俊傑說。而與菲律賓方面的交涉，也幸運地順利完成。
萬事俱備，只欠颱風。二○○三年九月一日，Astra從臺中清泉崗機場起飛，成功完成杜鵑颱風（Dujuan）的觀測，吳俊傑以「飛繞杜鵑渦」做為這次飛航的新聞稿標題，自一九八七年中斷的美國西北太平洋颱風飛機觀測，終於由臺灣科學團隊重新啟動。截至二○一八年為止，追風計畫已進行六十六個颱風的觀測。
投落送取得的觀測資料，能夠協助改善颱風的路徑預報與周圍結構分析。二○一五年八月，中央氣象局便是藉由追風計畫的觀測資料，將強烈颱風蘇迪勒的暴風半徑由二五○公里修正至三○○公里。國外氣象單位進行颱風預測時也會參考追風計畫資料，例如二○○七年韓國氣象局將聖帕颱風暴風半徑由二五○公里修正為三五○公里，更戲劇性的例子是二○○四年的康森颱風，日本氣象廳事後進行研究，比對採用及未採用追風計畫十六筆投落送觀測資料的數值預報結果，發現七十二小時路徑預報誤差可達一五○○公里。
基金投資有賺有賠，標靶治療也並非百分之百有效，如果以追風計畫的個別任務來看，也許這次改進了預報的二○％，下次只有五％，甚至沒有成效。不過經由統計顯著性驗證，追風計畫確實發揮了它的功能。追風計畫共同主持人之一，中國文化大學大氣科學系教授周昆炫分析二○○三至二○○九年的四十二個觀測個案，結果顯示這些投落送資料，平均可以改進美國國家環境預報中心（NCEP）全球預報系統（GFS）七十二至一二○小時颱風路徑預報誤差達一九％。吳俊傑的碩士生廖苡珊針對二○○四至二○○六年的二十二個觀測個案進行投落送資料研究，發現同化全部的投落送資料平均能夠有效減少十二至七十二小時路徑預報誤差達七八．六公里，改善路徑預報達二六．五％。

Chap02　海陸製造的自然蒸汽機

一九一四年七月，也是大正三年，花蓮豐田官營移民村經歷強颱侵襲，造成超過百戶民宅全倒，耕地一夜之間成為汪洋，一九一九年臺灣總督府《官營移民事業報告書》特別記錄災情並制定防災方式，當時官方的布教所、派出所、火葬場等「所有建築物無一倖免，呈現一片蒼涼悽慘的景象」。那年夏天連續的颱風與豪雨，幾乎使移民對在臺灣永住感到灰心喪志。一百多年後來看大正三年暴風雨紀事，臺灣夏秋之際常有颱風造訪，甚至造成重大災情並不是稀奇的事。但如果我們因此希求不要有颱風，那恐怕悲慘的是整個地球。
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序文　防災的演進陳宏宇／國家災害防救科技中心主任

．前言風暴前夕

CHAP01、颱風變臉！空中風雲史
　1全球暖化與颱風轉型
　2莫拉克是偶然還是必然？
CHAP02、海陸製造的自然蒸汽機
　1形成颱風的機運
　2颱風的結構、強度、移動
　3在颱風消逝之前
　4誰說颱風是颱風？談「颱風管理學」
　5颱風與臺灣的十種糾纏方式
CHAP03、水與土地交纏捲起的巨變——災害為何接踵而來
　1當莫拉克來到臺灣
　2高雄山區：大規模崩塌與複合式災害的極致
　3西南沿海地區：水患與暴潮雙面夾擊
　4建物損害：知本溫泉區店家重創、高屏溪沿線橋梁全毀
　5颱風引起的次要「風」災：焚風、鹽風
CHAP04、回得去嗎？重建的故事與人
　1高雄甲仙．小林．大滿舞團：傳統儀式把族人重新串起來
　2嘉義阿里山．鄒族來吉：縫合裂痕的母體召喚
　3高雄六龜．檨仔腳寶來人文協會：從土火水中找回力量的溫泉鄉
　4南迴四鄉．小米復耕：因莫拉克而重拾的傳統農耕智慧
　5屏東林邊：適應變遷、惡地重生
CHAP05、先驅性的颱風研究與防災科研運用
1氣象預報的局限：怎樣才叫「準」
　2颱風，我來了——吳俊傑的追風之旅
　3臺灣無人機（aerosonde）探空任務的舵手——空中田野工作者林博雄
　4揭開地形密碼：因莫拉克而啟動的LiDAR空載光達技術
　5從災害觀測、預警到防災
CHAP06、機會或是命運：耐災生活的未來藍圖
　1防災工程的保全與局限
　2由海綿打造的吸水城市
　3災防的實踐藍圖

共同推薦
吳俊傑／臺灣大學大氣科學系教授
李鎮洋／行政院農業委員會水土保持局局長
張楊乾／台達電子文教基金會執行長
彭啟明／天氣風險管理開發公司總經理
曹恕中／中央地質調查所所長
費立沅／中央地質調查所前環境與工程地質組組長
賴建信／經濟部水利署署長

序文　防災的演進陳宏宇／國家災害防救科技中心主任

．前言風暴前夕

CHAP01、颱風變臉！空中風雲史
　1全球暖化與颱風轉型
　2莫拉克是偶然還是必然？
CHAP02、海陸製造的自然蒸汽機
　1形成颱風的機運
　2颱風的結構、強度、移動
　3在颱風消逝之前
　4誰說颱風是颱風？談「颱風管理學」
　5颱風與臺灣的十種糾纏方式
CHAP03、水與土地交纏捲起的巨變——災害為何接踵而來
　1當莫拉克來到臺灣
　2高雄山區：大規模崩塌與複合式災害的極致
　3西南沿海地區：水患與暴潮雙面夾擊
　4建物損害：知本溫泉區店家重創、高屏...