氣象觀測與預報

中尺度影像光譜儀(MODIS)
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師/國立台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯

大氣的觀測大致分為地面、高空以及衛星遙測數種，衛星遙測隨著科技日興月異，常有新的發展，也是我們較不熟悉的項目。因此，將簡單介紹在大氣觀測上極為重要的衛星遙測感應器-中尺度影像光譜儀(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS)，主要用來研究與預測全球尺度下自然及人為所造成的變化，此遙測系統具有相當高的空間跟時間解析度，其龐大的資料量可提供大氣或環境相關研究相當有用的資料來源。

西南氣流實驗(SoWMEX)
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師/國立台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯

台灣位於副熱帶，是亞洲地區十分顯著之季風區。因此，台灣春末和夏季常有豪雨現象，包含梅雨季鋒面伴隨豪雨系統(5-6月)和颱風季豪雨系統。為了對這樣的降雨現象有更深入的了解，國科會和中央氣象局便展開了所謂的西南氣流實驗(SoWMEX, Southwest Monsoon Experiment)。SoWMEX於2008 年5 月15 日至6 月30 日與美國國家科學基金會資助的地形季風降雨實驗計劃(TiMREX)共同舉行實地密集觀測。

高空風（Wind）的觀測(上)
國立臺灣師範大學地科所彭天音碩士生/國立台灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

高空觀測的介紹
高空觀測（upper-air observation）主要探測離地面30或50公里間不同高度的大氣情況，一般經由氣球攜儀器進行高空觀測，所得資料主要作為高空天氣圖的原始資料，即高空大氣綜觀分析的依據，但有時也用於飛航相關研究之用。
依中央氣象局規定每12小時作一次高空觀測，包含各高度之氣壓、氣溫、溼度、風向及風速等氣象要素。再依據氣球飄浮之軌跡，計算高空各高度之風向及風速。高空天氣圖在1945年後便採等壓面為高空天氣圖的基準面，並由國際規定六層繪製高空圖的標準等壓面：

追風計畫（DOTSTAR）
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師/國立台灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

近年來每逢颱風季節，媒體總會提起所謂的追風計畫。追風計畫又稱DOTSTAR，是Dropwindsonde Observation for Typhoon Surveillance near the TAiwan Region的簡稱，也就是針對侵台颱風進行飛機偵察及投落送觀測實驗。追風計畫，這幾年頻頻在媒體或是重要的科學期刊、會議中出現，那麼這個計劃的內容到底是什麼呢？

氣象雷達（Radar）觀測（上）
國立台灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所傅怡雯碩士生/國立台灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

台灣的氣象觀測始於1896年，日本殖民時期。當時為因應商船往來於台灣海峽的需要，於是在台北設立了第一個地面氣象觀測站。但無論是地面氣象觀測站或是高空觀測的方式，都無法對雲內部的結構及降水的變化過程有更詳細的了解。然而因應戰爭而發明的高科技儀器-雷達，於二次世界大戰時，軍隊的士兵第一次操作雷達，嘗試要藉無線電波找尋敵機的蹤影，卻意外發現無線電波很容易受到雨滴散射現象的干擾，而無法準確由雷達訊號發現敵機。此一發現卻讓氣象學家非常興奮，轉而將雷達應用於氣象上，意外地促進氣象觀測的進一步發展。

高空風（Wind）的觀測(下)
國立臺灣師範大學地科所彭天音碩士生/國立台灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

3. 助航測風設施(Navigation Aids )：
利用導航系統來測量風速和風向。在氣球攜帶微型導航接收機，透過接收導航訊號，可追蹤到氣球的軌跡，並計算出不同高度的風速和風向。再根據各時段氣球離地位置的水平位移，就可以計算出高空的風向和風速了。而氣球的高度可以利用氣球上的無線電探空儀測出。以船柏和飛機進行氣象觀測時，通常使用此種導航測風設備。

4. 氣象衛星:
氣象衛星是以遙感衛星拍攝大氣中的雲層分佈，可辨識天氣系統並驗證地面天氣圖繪製的正確性。其主要任務為蒐集氣象數據，為氣象預報、了解颱風形成與大氣運動過程等提供大量的即時資料。氣象衛星依軌道，可分為600~1400公里高度的繞極衛星和地球同步衛星兩種。