台大校讯第718期 大气系郭鸿基教授台风研究获致重大成果 美国国家科学基金会(NSF)五月份的「重点科学新闻」，报导台湾大学郭鸿基及 文化大学刘清煌两位大气科学教授在国科会支助下，和美国海军研究院张智北教 授合作的「画眉台风」研究计画取得重要的成果，将要改写所有气象教科书对台 风生成条件的描述。参与此突破性研究的三名科学家皆毕业於本校大气科学系， 为本校校友。 这篇在地球物理研究快讯(Geophysical Research Letter) 发表的论文﹐被美国 地球物理学会列为「重点期刊论文」之一。世界最具声望的「科学杂志」并专访 张智北教授﹐於今年四月八日在其新闻网站发表专文介绍他们的研究成果。又因 为研究中所使用的海洋表面风的资料是由美国喷射推进实验室(JPL)设计的卫星 遥测所得，美国太空总署（NASA）也由JPL发表「地球科学焦点新闻」，报导访 问张智北教授的内容，并提及两位台湾科学家的贡献。同时，国际间一些主要媒 体，如今日美国(USA Today)， 费城询问报，波士顿环球报，纽约日报，新加坡 海峡时报，南华早报等都在最近两个月先後报导这项科学新闻，国内报纸亦於七 月上旬报导此研究成果，行政院新闻局出版的英文「台湾纪事报」周刊﹐也於7 月19-25日一期刊登专文介绍台湾﹑美国合作研究「画眉台风」。天气资讯 （Weatherwise）是全球发行量最大的气象科普杂志，该期刊七八月份头条新 闻，介绍了台湾、美国合作研究「画眉台风」的成果。 所有的气象教科书上都说明台风从来没有在距离赤道三百公里以内发生过；这是 因为赤道附近缺乏形成台风所必须的地球自转的柯氏效用。柯氏效用是一种水平 面的旋转力﹐它可以使微小的空气扰动变成大的旋涡，因为地球球面在赤道与地 球自转轴完全平行﹐没有水平方向的旋转力﹐所以纵使其他有利於台风生成的条 件如高温度的海洋表面等存在﹐台风也很难於赤道附近生成。因此在航海历史上 ﹐水手们都认为船到了赤道附近﹐就不用担心台风的袭击。但是2001年12月下旬 「画眉台风」忽然在新加坡附近﹐北纬一度半的地方发生。它的暴风半径笼罩了 赤道南北两边﹐正好与从印度洋返航的一支美国航空母舰舰队遭遇。这支舰队刚 在阿富汗战区完成任务﹐毫发无伤﹐却在赤道地区受到台风袭击﹐使旗舰卡尔文 森号及另一战舰受损。美国和台湾的科学家研究发现「画眉台风」在赤道的生成 ﹐是因为常见的热带雷雨系统和冬季南中国海的寒潮的相互作用。婆罗洲西岸的 雷雨扰动虽然拥有热带的高温及水气的能量﹐但因为经常受岛屿地形的摩擦破坏 ﹐加上缺乏地球自转的柯氏效用﹐无法发展成台风。画眉台风生成之前﹐这个雷 雨系统正好停留在窄小的南海最南端海面﹐新加坡及婆罗洲的中间。这同时有一 股持续而强大的寒潮由华南及台湾附近向南海南端而下。寒潮所带来的强劲东北 风并且穿越赤道。因为地球柯氏旋转力随着纬度的降低而急速减小﹐过了赤道後 又变了符号﹐使得这股寒潮在赤道附近从东北风变成西北风。在南海最南端滞留 的雷雨扰动系统正好就夹在强风转向的地方﹐它的北﹑西﹑南三边受到寒潮强风 反时钟式环流的围绕。这样的过程延续了约四天之久﹐雷雨系统之水气凝结以及 降雨过程的能量和反时钟式环流持续交互作用，使得原本微弱的雷雨扰动系统像 陀螺一般旋转了起来﹐终於发展成了「画眉台风」。 「科学杂志」在引用他们三人的论文时﹐特别提及他们经过仔细的卫星和气象资 料分析﹐以及物理机制铨释。虽然他们所发现造成「画眉台风」在赤道生成的两 个相互作用的系统﹐婆罗洲西岸的热带雷雨扰动以及南中国海的寒潮爆发，都是 冬天常见的，但要所有的条件都如「画眉台风」一般巧合﹐却要一百年才容易碰 到一次；而且因为东亚及南海的特殊地形﹐这种急速南下﹐穿跨赤道的强烈寒潮 不大可能发生於其他赤道地区。 台风研究是我国大气科学研究的重点，也是国科会优先支持的项目，目前已有台 湾大学﹑中央大学﹑文化大学、气象局等单位多位学者参与﹐进行基本理论﹑飞 机观测实验﹑及数值模式预报等研究。台大大气科学系研究成果深受国内外肯定 ，研究成果曾荣获美国加州大学「教授交换奖」奖项以及三次国科会「杰出奖」 鼓励；得奖教授除应聘前往美国加州大学洛杉矶分校及普渡大学讲学外，近年来 亦多次受邀在美国着名大学、国家实验室进行台风学术演讲。 --

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