雷達迴波圖是什麼?氣象學之「眼」:雷達! - PanSci 泛科學
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「雷達回波圖」就是氣象雷達的最終產品。
然而,收到的回波訊號其實是沒有顏色之分,只有強弱不同,將不同的數值上色只是為了讓人更容易看懂而已。
000文字分享友善列印000地球脈動專欄泛科授權2.0科技能源雷達迴波圖是什麼?氣象學之「眼」:雷達!阿樹・2012/08/31・2112字・閱讀時間約4分鐘・SR值520・七年級+追蹤雷達回波圖,怎麼看才對?和衛星雲圖有什麼差別?打開電視或是上網看颱風動態、天氣狀況的時候,或許大家會發現,關於天氣的影像百百種,有天氣圖、衛星雲圖、雷達回波圖、累積雨量圖…就算看完那一堆「圖」,對於氣象預報怎來的,還是霧煞煞吧?或許大多時我們想知道的,不過只是「會不會下雨」這而已,那一堆圖就算看不懂,也就算了。
但對於氣象預報,這一大票的圖,都有各自的功用和效果。
既然大多時候我們想知道的是下不下雨,不如就來看看,對於降雨觀測預報的一個重要利器:雷達。
雷達回波圖,那是什麼?可以吃嗎?「雷達回波圖」就是氣象雷達的最終產品。
然而,收到的回波訊號其實是沒有顏色之分,只有強弱不同,將不同的數值上色只是為了讓人更容易看懂而已。
從2012年天秤颱風的雷達回波圖(左圖)來看,紅色區域就是雲中水滴豐富的地區,往往水滴最豐富的地方,多半就是降雨最多的所在,所以拿雷達回波來做短時間的雨量評估會更接近實際值。
像臺灣颱風洪水研究中心,就研究出了利用雷達回波資料作未來一小時的降水評估,利用過去的觀測資料,找到各地的降雨與回波圖的連結並建立資料庫,未來當有觀測數據時即可搜尋過去最近似的雷達回波圖,就能進行降雨量評估。
回波與降雨的關係降雨量和雷達回波有正相關嗎?看上方天秤颱風的當日累積雨量與雷達回波圖可以略窺一二,南方的水滴含量豐厚,而北方的回波最強處正好是中央山脈的東邊,算是蠻一致的。
至於為什麼已經有雲圖了,還要用雷達回波呢?有雲不代表一定有雨(陰天),這也是再合理不過的解釋了吧?但現今的衛星雲圖是利用紅外線的回波,看看下面8/30的午後的雲圖與回波圖、降雨圖,可以發現,在北部與中部附近,雲圖上不太清楚,但雷達上明確的有水滴的訊號,也的確出現降雨,故對於水滴的偵測雷達回波的資訊比雲圖更為直接,不同的工具各有所長,氣象衛星、氣象雷達,就是氣象學家或預報員的「雙眼」,缺一不可。
氣象雷達的原理哇,講了半天,還沒講到「原理」耶!別急,雷達原理十分簡單,在雷達的天線中,包括了發射器、接受器以及天線罩(所以看起來外觀都像顆球),雷達會發射電磁波訊號到四周的空中,會完整地繞一圈,並逐漸提升仰角,有部分訊號會被散射掉,但有部分訊號則會遇到水滴、冰或天空中的物體而反射,接受器就是在接收反射的電磁波,進行分析。
雷達回波得到的資訊,並不只有水滴的大小與含量,新型的「雙偏極化雷達」,更可以了解水滴的形狀、,甚至連龍捲風也能夠即使偵測到(因為龍捲風通常在暴風雨中,但卻能捲起大量碎屑),可以提前預警;而利用都卜勒效應便可知道雲雨團的運動方向(即風向)。
在近期美國國家海洋大氣總署(NOAA)也試著將軍方專門拿來偵測導彈的相位陣列雷達應用在氣象觀測上,將能提供更即時、更精細的資料。
目前臺灣的雷達分布,由五分山、花蓮、墾丁和七股等完全涵蓋,而美國也將雷達廣泛設置於全國各地,以達到完全涵蓋的效果。
雷達的電磁波會傷身?國內某些環保團體,對於雷達具有相當程度的疑慮,尤其是七股雷達站,也曾吵的沸沸揚揚的,但畢竟我對於電磁波對人體並無研究,在此也不特別對其批判,僅列出一些原理與科學觀點。
雷達針對特定方向發射出的脈衝每次約0.00000157秒,經過繞圈與逐次提升仰角,而美國所使用的WSR-88D型的氣象雷達,最大功率為45萬瓦,雖然看起來似乎很驚人,但實際上在一個小時中,零星加起來只有7秒是發射電磁波,其餘的59分53秒都是在「聽」傳回來的訊號。
加上雷達通常設於透空良好處,考量附近建物時也有一定的規範,雷達發射也僅從水平開始向上提升仰角,看起來似乎對於週遭環境無直接影響。
此外,船隻或飛機皆配有都卜勒氣象雷達,殊不見有駕駛因此致病的案例。
說真的,如果真的要把健康歸咎於雷達,是不是應該統計在雷達站工作的人員,或是比較全臺灣四座雷達站,甚至全世界的雷達站呢?似乎扯遠了,回到主題,新聞媒體上的氣象播報時,提到雷達回波圖的頻率日漸增加,而網頁上也很容易查到資訊,希望看完本篇之後,自己也能簡易判讀雷達回波囉,搭配預報來看看是否自己能看得出一些門道啊!延伸閱讀NOAA雷達簡介台南環境保護聯盟抗議七股氣象雷達電磁波傷人氣象雷達危害人體?臺灣颱風洪水研究中心交通部中央氣象局>常識>氣象現代化科學人124期:盯緊風暴 做測驗,就有機會獲得免費特製手搖飲品,現場還有大獎等你抽!《她是科學家》特輯持續更新中相關標籤:天氣預報氣象學氣象雷達雷達分布雷達回波圖電磁波熱門標籤:大麻NASA女科學家量子力學CT值文章難易度剛好太難所有討論0登入與大家一起討論阿樹72篇文章・16位粉絲+追蹤地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。
著有親子天下出版《地震100問》。
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表情很喪的水滴魚。
圖∕Kerryn-Parkinson世界上最憂傷的魚軟隱棘杜父魚(Psychrolutesmarcidus),俗稱水滴魚、憂傷魚,是一種棲息在澳洲塔斯馬尼亞島和紐西蘭附近、水深600-1200公尺處的深海魚。
1983年,研究船在紐西蘭發現了第一隻水滴魚。
但深海魚不易觀察,僅靠海底拖網中的樣本數實在很難增加生物學家對牠們的了解。
科學家們眼中的謎團。
圖∕MattCollins即使如此,這個粉紅色、肉嘟嘟的塌鼻子怪魚,很快就吸引了大眾目光,並因其奇特的悲傷外貌獲選為「世上最醜」生物。
各種水滴魚的迷因、鑰匙圈和絨毛娃娃充斥在我們生活週遭。
人們特別喜歡牠悶悶不樂的表情,覺得牠完美體現了我們的日常情緒。
然而,水滴魚並不是天生就長這樣——牠的「苦」是後天造成的。
都是急速減壓惹的禍生長在深海中的水滴魚,必須承受比我們大100倍以上的水壓。
為了適應環境,牠們的骨頭很軟,而且只有少量肌肉。
當水滴魚被托網捕獲並帶到水面時,快速減少的水壓會使其身體膨脹,而牠凝膠狀的組織,則會因無法保持原本的結構而塌陷,變成了我們大眾印象中扁塌的樣子。
急速減壓破壞水滴魚的身體組織,讓牠爆體而亡。
圖∕Shutterstock沒錯!人類著迷的那個「悶悶不樂的水滴魚」,其實是死於內臟爆裂的腫脹魚屍。
水滴魚的深海日常活在深水下的水滴魚,其實看起來十分普通。
牠的體長通常不超過30公分,重量不到2公斤。
看起來就只是一條魚。
圖∕SeaSerpent就像許多深海魚一樣,水滴魚沒有魚鰾這類可以控制浮力的氣囊式器官,如果牠們想要自由地在海床移動,就得仰賴密度小於水的「膠狀脂肪體」。
換句話說,水滴魚就像浮在水中的「油」,牠們並不主動捕食,而是在深海中隨波逐流,吃下漂到嘴邊的各種東西。
比悲傷更悲傷的事迄今為止,學界對水滴魚的了解仍然不多,目前只能推測牠們和其它深海魚一樣,有較長的壽命。
至於其交配行為、幼魚樣貌、天敵以及群體數量,仍屬未知。
黑暗的海洋深處難以觀察水滴魚。
圖∕NOAA/MontereyBayAquariumResearchInstitute需要注意的是,在深海捕撈盛行的現在,水滴魚可能正瀕臨滅絕危機。
尤其在動物保育的議題上,可愛上相的物種總是搶盡風頭,像水滴魚這樣的無脊椎動物,雖然佔了所有生物的79%,卻因外貌不討喜,而僅出現在11%探討動物保育的文獻中。
下回在保育的議題上,除了貓熊、北極熊這些代表動物外,別忘了還有這些默默無聞、同樣掙扎著生活在這顆星球上的居民們。
參考資料:Theblobfish:Abloatedguidetotheworld’sugliestanimal(andwhattheyreallylooklike)BeholdtheBlobfish–Howacreaturefromthedeeptaughttheworldalessonabouttheimportanceofbeingugly 做測驗,就有機會獲得免費特製手搖飲品,現場還有大獎等你抽!《她是科學家》特輯持續更新中相關標籤:Blobfish塔斯馬尼亞壓力悲傷魚憂傷死亡水壓水滴魚深海魚澳大利亞瀕危紐西蘭軟隱棘杜父魚醜熱門標籤:大麻NASA女科學家量子力學CT值所有討論1登入與大家一起討論#1subcostata2022/03/08回覆好難過呀QQLeaTang12篇文章・9位粉絲+追蹤徜徉在極北之海的浪漫主義者。
喜歡鯨豚、地科、文學和貓。
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