作者sherry123 ()
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标题[分享] 鹰踪显影--气象雷达怎麽赏鹰(上)
时间Sat Nov 6 12:46:04 2010
大家好啊!
我又来灌水了。
下一期我决定配合大家来写智慧型机器人,
各位有没有特别好奇哪个方向、或台湾哪个机器人实验室,
我可以去拜访看看罗!
这是这一期经典杂志实验传奇的内容,
刚好搭配灰面鵟鹰赤腹鹰过境,看看气象雷达能否追踪老鹰的飞行路径。
照片在这
http://www.rhythmsmonthly.com/?p=10256
这期比较有趣的地方
是跟着长荣的同学住在社顶梅花鹿保育区工作站,
跟三个小男生同住一间,真是无福消受啊:p
因为在梅花鹿保育区,
早上四点多起床到厕所的时候,听到「刷」的很大一声,
一群梅花鹿在厕所外面被吓到跑走。我也吓了一跳马上清醒。
我在山上记者兼保母,要负责煮三餐,
看销路还不错:p
管理员还会叫我提醒同学晒衣绳不要挂外面之类的。
这次最困难的,就是整篇文章一开始要有一张主照片,
主照片就是要把整个文章的概念呈现出来,
也就是要有「老鹰」和「雷达」。
但当老鹰飞到雷达那边,高度就太高了,
根本拍不到,我开玩笑跟摄影说,抓一只到雷达站放开让牠飞,
我摄影竟然认真的沉思起可能性,
我赶快叫他不要想了,用插画就好了。
所以各位如果有机会翻翻杂志,就会看到很壮观的插画。
这是我们插画家自己画的,完全没有范本可以参考!
更厉害的是,插画家完全没跟我讲到半句话,
靠着我传话给编辑、编辑传话给美术总监、美术总监再传话给插画家。
一有问题,就是插画家问美术总监、美术总监问编辑、编辑再问我。
这样N级传播竟然也完成了这麽美丽的插画。大家去书店一定要翻翻罗!
还有当初标题我下「雷达很忙」!结果瞬间被否决。
经典真的是太规矩了@@
-------本文开始--------
作家张小娴说: 「守候的本身,便是爱情, 不需要有任何的结果。」守候的甘苦,远距
的恋人知道,等候鹰群过境的赏鸟人也尝过。垦丁社顶公园凌霄亭从九月起就有多双热切
的眼睛仰望天空,深怕错过猛禽迁徙。
「赞赞赞赞赞赞赞!」台湾猛禽研究会的大哥拿起大炮镜头,快门机关枪式地连发。我以
为有什麽好东西,顺着方向看去,一只一脸跩样的林鵰在树头上打盹。九月初的这天,除
了几只家燕、日本松雀鹰和零星的鸟儿,没看到半只主角──赤腹鹰(Accipiter
soloensis )和灰面鵟鹰(Butastur indicus )。但「空等」似乎不减损赏鸟人的热情,据
说这些人患了「鸟癌」、中了「鸟毒」,就算望着天空都能饮鸩止渴。
凌霄亭上还有几张不太甘愿的脸,除了每七、八分钟起身对天空拍照,其余时间就松着脸
、眼神失焦地飘着。这些是长荣大学环境资讯研究中心赖信志教授的学生,不甘愿是有原
因的,平日打电动到半夜好几点的小宅男,被要求早上四点起床。
四个人靠着一台不太灵光的手排重机车,由一个会认路的同学来回三趟,把其他成员从住
宿的社顶工作站运送到社顶公园停车场。路途不远,但要在漆黑中穿越大小石头及雨後冒
出的小瀑布时还颇令人心惊。沿途还会跳出几只想不开的梅花鹿、各种各样的蛇、用獠牙
挖着树根的山猪、加上民间流传的鬼故事,让这段路显得十分漫长。之後还要靠比月光还
微弱的手电筒,摸黑走过泥泞湿滑的山路,才能到达赏鸟视野最好的凌霄亭。
雷达怎麽赏鸟
这几个小朋友做的事情很简单,就是利用鱼眼相机拍天空的云。这是「垦丁国家公园猛禽
迁徙资讯系统建置计画」(简称「鸟计画」)的一部分。简单说来,整个计画想利用垦丁气
象雷达站的回波资料来辨识猛禽,进一步归纳猛禽产生的回波讯息。如果顺利的话,未来
也许能作为特定猛禽抵台的预报系统。
垦丁气象雷达外表像颗绿色的足球,内部是碟状天线。天线随碟子朝着不同仰角、方位转
动,并主动发出电磁波束,电磁波撞击到空气中的物质产生回波,雷达再自己接收回波,
然後得到半径两百五十公里左右的水气分布情形。
关键字是「物质」!雷达不会告诉你打出的电磁波撞到了什麽,可能是气象局想要的水气
分布,也有可能是飞机、高山、鸟群等等。对报气象的人来说,地形、飞机、鸟群所产生
的是「杂讯」,但对鸟计画来说,若能辨识哪些杂讯就是要观察的鸟,这些杂讯就能垃圾
变黄金,成为生态研究上的要角。
台湾四个气象雷达全为「都卜勒雷达」, 就是应用都卜勒效应( T h e Doppler Effect)
的雷达。都卜勒效应告诉我们,为何在睡梦中也打得到蚊子。当「嗡嗡」频率越高,就算
不用睁眼就知道牠飞近了,频率低就知道牠飞远了。
蚊子当然不会故意「嗡」得比较尖锐让你打牠。拍打翅膀的「嗡嗡」频率是固定的。造成
我们听觉的差异,就是都卜勒效应。都卜勒效应除了适用在声波,也适用於由雷达所发出
的电磁波。
拜都卜勒效应所赐,雷达不仅能从回波强度得知物质的分布,还能判断「径向速度」,也
就是物质朝雷达方向的移动速度,以及回波的分散程度(如果电磁波撞击到的是同一种物
质,弹回的回波组成单纯,分散度就小;如果夹杂着水气、飞机等等,分散度就会大。可
以藉此判断回波中是否有多种物质)。
气象雷达赏鸟史
台湾从二○○二年起,矮胖如绿色蘑菇的垦丁气象雷达有了气象观测外的第二专长──观
测猛禽。主要是当地过境猛禽──灰面鵟鹰和赤腹鹰的观测。
因为这两种鸟是垦丁的明星物种,也是台湾少数长期监测的动物,有足够的背景知识可以
应用。另外,台湾大学森林环境暨资源学系丁宗苏教授分析,想用雷达观测鸟类有几个前
提:第一,背景要乾净,例如在海上。若在地形地貌复杂的陆上,就有过多杂讯干扰;第
二,鸟的飞行高度要够高。就算在海上低空飞行,还是有海面杂讯干扰。所以飞弹都强调
低空飞行,才不容易被对方雷达拦截;第三,雷达回波要够强。最好就是大只、大群迁徙
的鸟类。
台湾符合这些前提的鸟种寥寥可数。灰面鵟鹰和赤腹鹰靠垂直热对流滑行,能够飞得高,
闪掉地面杂讯干扰;牠们体型够大,又有集结迁徙行为,尤其在秋季出海时特别明显;最
重要的是,这两种鸟又非常配合地错开时间抵台──秋季时赤腹鹰九月抵台,而灰面鵟鹰
在十月;春季,灰面鵟鹰三月抵台,赤腹鹰在四月。衡量各项限制和条件後发现,这两种
猛禽很适合雷达观测。
屏东科技大学野生动物保育研究所孙元勳教授,带领学生利用气象雷达进行灰面鵟鹰调查
。那时尚未研发软体将雷达图上的水气资料过滤掉,所以是用肉眼在雷达图圈出「鹰河」
位置。
直到这两年,「鸟计画」由中央大学太空科学研究所潘贞杰所长(在接这计画前,他只认
识鸽子和白鹭鸶),和长荣大学环境资讯研究中心赖信志主任合作,才带入资讯处理的概
念,利用全天空相机、电脑软体把水气资料滤掉,剩下清晰的杂讯,进一步归纳杂讯的模式。
(待续)
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